Ausgabe 58: Prognose

12. Januar 2023

In der Ausgabe dieser Woche: Satellitendaten helfen bei der Vorhersage zukünftiger Ereignisse; ein Meer aus Plastik bedeckt die Landwirtschaft; Sediment wirbelt um einen Vulkan herum; und Flock 4y teilt erste Lichtbilder.

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Feature Story: Prognose

Sie können ziemlich sicher sein, dass die Sonne morgen aufgehen wird – zumindest für die nächsten paar Milliarden Jahre. Die Vorhersage der Zukunft wird jedoch exponentiell schwieriger (und normalerweise völlig unmöglich), wenn ein System oder eine Reihe von Bedingungen komplexer wird. Von den prophetischen Orakeln von einst bis zu den heutigen Börsenmaklern in Hülle und Fülle, Hellsichtigkeit gilt als der heilige Gral jeder Branche. Aber jeder, der behauptet zu wissen, was die Zukunft bringt, ist entweder tollkühn oder ein alter Freund, der in einem Schneeballsystem gefangen ist.

Das heißt nicht, dass die Zukunft völlig undurchsichtig ist. Es gibt einige Muster, die der Struktur unserer Welt zugrunde liegen. Und die schnell fortschreitende Technologie kann dazu beitragen, diese logischen Fäden aufzudecken und das notorisch knifflige Geschäft der Vorahnung in (etwas weniger knifflige) Wahrscheinlichkeitskarten potenzieller zukünftiger Ergebnisse zu verwandeln. Satelliten tragen zu dieser Transformation bei, indem sie globale, konsistente und zeitnahe Daten liefern, die Prognosen liefern können – vom Wetter bis zu Pandemien.

Hier sind einige Möglichkeiten, wie Satellitendaten – oft gepaart mit anderen Datensätzen – Muster im Voraus erkennen und mögliche zukünftige Ereignisse modellieren können.

Beginnen wir mit einem relativ einfachen Beispiel. Wie eine wütende Zeichentrickfigur, die aus den Ohren dampft, setzen Vulkane oft Gas frei, bevor sie ausbrechen. Satelliten erkennen häufig Entlüftungen und andere Indikatoren – wie das Wachstum und den Zusammenbruch des Lavadoms – früh im Prozess und können die Behörden alarmieren. Die ungehinderte Satellitenperspektive hilft besonders bei schwer zugänglichen und schlecht sichtbaren Vulkanen wie dem hochgelegenen Sabancaya-Vulkan in den peruanischen Anden.

Ein wahrscheinliches Motto für illegale Holzfäller lautet: „Man kann nicht abholzen, wo man nicht hinkommt.“ Dies gilt insbesondere für stark bewaldete Gebiete wie den Kongo oder den Amazonas. Straßen bieten Holzfällern Zugang, liefern aber auch Hinweise für Forscher, die nach illegalen Aktivitäten suchen . Das „ Fischgrätenmuster “ entsteht, wenn Waldstücke entlang einer Straße gerodet werden und könnte, wenn es frühzeitig entdeckt wird, auf das Vorhandensein von Holzeinschlag hindeuten.

Die Vorhersage des Ortes, der Zeit und der Schwere katastrophaler Wetterereignisse ist schwierig und wird durch die Ungewissheit eines sich ändernden Klimas weiter verschärft. Aber es ist einfacher, gefährdete Bereiche vorher zu identifizieren. Spezialisten können Satellitendaten verwenden, um Hochwasserrisikokarten zu erstellen – wie die hier gezeigte von Bangui in der Zentralafrikanischen Republik – um zu modellieren, wo die Infrastruktur für zukünftige Überschwemmungen anfällig sein könnte. Eine Studie aus dem Jahr 2019 zeigt, welche erkannten Gebäude sich in einem Hochwassergebiet mit hohem Risiko befanden, hellblau eingefärbt.

Die Modellierung gefährdeter Gebiete erstreckt sich auch auf das Verhalten von Waldbränden. Obwohl Feuer von Natur aus widerspenstig ist, benötigt es Brennstoff. Kartieren Sie die Brennstoffe und ein Bild des Waldbrandrisikos nimmt Gestalt an. Forscher von Salo Sciences kombinieren Kraftstoffdaten aus Satellitenbildern mit stündlichen Wetterdaten, um Gefahren zu identifizieren und Gemeinden bei der Verwaltung gefährdeter Gebiete zu unterstützen. Diese Karte zeigt, wie unbearbeitete Satellitenbilder (links) die Variation der Vegetationsbrennstoffe (rechts) über Landschaften hinweg verbergen, wobei dunklere Rottöne höhere Brennstoffbelastungen darstellen.

Prognosemodelle fressen Daten wie Kühe Gras. Je mehr Daten, desto besser die Ausgabewahrscheinlichkeiten. Die Agrarindustrie ist eines der größten und komplexesten Systeme der Erde. Seine Inputs werden von einer unglaublichen Anzahl von Faktoren beeinflusst und seine Outputs beeinflussen globale Märkte und Lebensgrundlagen. Eine Modellierung des gesamten Systems ist nicht möglich, aber statistische Vorhersagen über den Ertrag in Teilbereichen sind möglich . Von Satelliten gesammelte Messungen – wie Bodenwassergehalt, Temperatur an Land und Vegetationsdichte – können einen Einblick in den Gesamtertrag geben.

In internationalen Konflikten ist die Intelligenz eines Staates von entscheidender Bedeutung. Und die Vorhersage des nächsten Zugs eines Gegners ist eine begehrte Information. Der Aufstieg von Open-Source-Intelligenz hat die Art und Weise verändert, wie sich Konflikte im 21. Jahrhundert entwickeln. Ein größerer Einblick in die Handlungen eines anderen Staates kann Absichten offenbaren – wie die Anwesenheit von Truppen in der Nähe einer Grenze vor der Invasion.

Satellitendaten können helfen, die Ausbreitung einer Krankheit über Proxy-Indikatoren zu messen: eine Möglichkeit, einen Ausbruch indirekt durch die damit verbundenen Auswirkungen zu messen. Zum Beispiel ist es wahrscheinlicher, dass Krankheiten, die von Tieren ausgehen, auf den Menschen überspringen, wenn Populationen in engem Kontakt stehen, oft dort, wo Menschen die Landschaft verändern – eine Veränderung, die von Satelliten leicht gesehen werden kann. Und nach einer Pandemie können Satellitendaten die Warenbewegungen durch Häfen als Maß für die wirtschaftliche Vitalität verfolgen und das Tempo der Erholung einer Region vorhersagen.

Viele der Geschichten, die wir bei Snapshots teilen, sind reaktiv – sie reagieren auf etwas aus der Vergangenheit. Aber wir finden es interessant, all die Möglichkeiten zu untersuchen, wie dieselben Daten verwendet werden können, um in die Zukunft zu blicken. Kein Modell eines Systems wird seine Ergebnisse genau vorhersagen (zumindest vorerst). Aber datengesteuerte Prognosen können helfen, den Umfang zukünftiger Möglichkeiten einzugrenzen und wahrscheinliche Ergebnisse hervorzuheben. Es ist nicht ganz so effektiv, wie über eine Kristallkugel nachzudenken, aber es ist viel besser, als einen Magic 8 Ball zu schütteln.

Makroplastik

Obwohl es sich nicht um eine tatsächliche Prognose handelt, könnte ein kleiner Abschnitt der spanischen Südküste einen Hinweis darauf geben, wie die Zukunft der Landwirtschaft aussieht. Willkommen in Almería, auch bekannt als das „ Plastikmeer “. Hier werden Lebensmittel in Gewächshäusern aus Kunststoff vorverpackt , die eine geschätzte Fläche von 40.000 Hektar (150 Quadratmeilen) bedecken und als wichtige Quelle für Produkte außerhalb der Saison dienen. Wie sich herausstellt, finden sich Kunststoffe zunehmend nicht nur in unseren Lebensmitteln , sondern auch in ihrer Umgebung, sei es in Gewächshäusern oder Verpackungen.

Gewächshäuser fangen Wärme ein – deshalb haben wir den Prozess, der die Erde erwärmt, als „ Treibhauseffekt “ bezeichnet. Ironischerweise ist die größte Konzentration von Gewächshäusern auf der Erde so groß, dass sie die lokale Region tatsächlich kühlt, indem sie das Sonnenlicht wegreflektiert.

Was um alles in der Welt: Sedimentstrudel

Das einzige, was wir mehr mögen als kühle Vulkaninseln mitten im Ozean, sind solche mit Spiralen um sie herum. Verfärbtes Wasser wirbelt bezaubernd um Nishinoshima herum , eine japanische Vulkaninsel etwa 1.000 km (621 Meilen) südlich von Tokio.

Wöchentlicher Rückblick

Letzte Woche haben wir einen kurzen Blick hinter die Kulissen des ersten Starts des Jahres geworfen – eine helle, laute und unglaubliche Angelegenheit. Wir hatten 36 Satelliten an Bord, und der Schwarm hat gerade seine ersten Lichtbilder geteilt. Also hier sind zwei davon. Und sehen Sie sich das gesamte Snapshots-Archiv an, wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, was diese kleinen Kraftpakete können.

Alle Bilder Ⓒ 2022 Planet Labs PBC

Herausgeber: Ryder Kimball | Bilder: Robert Simmon, Max Borrmann, Julian Peschel und Ryder Kimball