地球温め、衛星画像は、北極の緑化の強い指示を送ります。しかし、緑化信号はより複雑になります。植物が支配を争う中、気候変動はツンドラに地上戦争をもたらします。多くのツンドラ地域では、地衣類のような植物から、背の高い低木が裸になっている、または短い覆いである地域に侵入しています。北極の植生の変化を理解することは、気候変動モデルの改善に役立つ炭素貯蔵とフィードバックのメカニズムを理解するために不可欠です。
しかし、リモートでアクセスが難しく、人口がまばらな環境では、詳細を明らかにすることは困難です。何十年もの間、リモートセンシングは空に北極の目を提供してきましたが、欠点がありました。生態学者は、粗い衛星観測から細かいスケールのパターンを推定しようとすることに挑戦しています。新たな研究は、ドローンが規模の不一致を埋めるのに役立つ可能性があることを示唆しています。
北極の緑化の証拠の多くは、1970年代以降に地球を周回している衛星からのデータから来ています。衛星データは大まかな解像度を提供します。エディンバラ大学の植生生態学者IslaMyers-Smithは、ピクセルサイズは24平方マイル（64平方キロメートル）もの面積に対応できると説明しています。
対照的に、カナダのユーコン準州のQikiqtarukでのほぼ20年間、Myers-Smithの研究チームは、コーヒーテーブルのサイズについての平方メートルのプロットで北極の植生の変化を定量化しました。毎年、彼女のチームは各区画に100本のピンを落とし、ピンの接触をすべての植物、葉、茎に記録しました。骨の折れる作業です。各正方形の評価には数時間かかります。
しかし、ツンドラは広大です。小さな北極の断片だけがそのような詳細を調べることができます。衛星によって提供される全体的な緑化信号（正規化植生指数（NDVI））は紛れもないものですが、植物は大きく成長していますか？さまざまな植物が侵入していますか？変更は均一ですか？これらの質問は、地上で何が起こっているのかを知りたがっているツンドラの生態学者を魅了します。
平方メートルのプロットから衛星が広い空間範囲で見るものにスケーリングすることは困難です。英国のエクセター大学の研究員であるAndrewCunliffeは、次のように述べています。彼は、Environmental Research Lettersに掲載された、このギャップに対処する最近の研究を主導しました。Myers-Smithと他の3人との共著であるこの研究は、ドローンを使用してスケールのギャップを埋めるためのより広範な取り組みを表しています。
ファジーレンズをシャープにする
デンマークのオーフス大学で研究の共著者であるジェフ・カービー氏は、衛星は北極圏について「しかしファジーレンズを通して」語っています。 1970年代と1980年代にさかのぼる衛星データは役立つ可能性がありますが、「ピクセルはおそらくマンハッタンのサイズです」と彼は言います。 「この衛星データから、変化を理解するための情報ではなく、変化の証拠があります。」
高緯度ドローンエコロジーネットワークは、ツンドラの植生モニタリングのための標準化されたプロトコルを作成します。ツンドラは変動する複雑な生態系であり、気候変数が衛星データの正確な解釈に影響を与えます。北極の積雪は一年中いつでも発生する可能性があり、下の植物で何が起こっているのかを覆い隠します。しばしば曇り、北極圏も半年の間暗いです。存在する場合、北極の日光の角度は巨大な影を作成することができます。 「影は、楽しみのために風景写真を撮っている場合は素晴らしいですが、コンピューターで植物を理解しようとしている場合は悪いです」とカービー氏は言います。影の中にある緑の植物は緑に見えません。
ドローンを入力してください。非常にシンプルな既製のデジタルカメラを搭載している場合でも、ドローンは地上で何が起こっているのかを明確に把握できます。異なる角度から同じものをつなぎ合わせた写真は、3Dモデルを作成できます。 KerbyとMyers-Smithは、高緯度ドローン生態学ネットワークを形成し、ツンドラ植生モニタリングのための標準化されたプロトコルを作成しました。
当初はドローンの有用性に懐疑的でしたが、最近の研究に関与していなかった北アリゾナ大学のスコット・ゲッツは現在、ドローンの価値を確信しています。「スケールはリモートセンシングの重要な問題の1つです」と、NASAの北極北方脆弱性実験（ABoVE）の科学リーダーであり、NASAのグローバルエコシステムダイナミクス調査に関する科学の副主任研究員であるゲッツは述べています。
フィールド測定だけでは全体像を把握することはできませんが、衛星リモートセンシングとフィールドデータをリンクすることは長く困難な道のりでした、とGoetz氏は説明し、リモートセンシングの解像度が向上していることにも注目しています。「NDVIが機能しないということでも、体系的な方法で[植物の成長]を監視できないということでもありません。測定したいシステムのコンポーネントの問題です。」
Cunliffeと共同研究者が発見したNDVIデータは、この大規模な緑の指標がコケや地衣類のような小さな緑の生物と低木のようなより大きな形態を区別しないため、植物バイオマスの表示に関しては不十分でした。
現在の研究に関与していなかったカナダのマクマスター大学のリモートセンシング植生および気候変動科学者であるAlemuGonsamoは、ドローン由来の構造的対策がライダーおよび緑の対策と適切に統合されている場合、「彼らは監視する前例のない機会を提供します。ツンドラの緑と、キャノピーの高さや地上のバイオマスなどのキャノピー構造の両方の変化。」
この文脈でのドローンの有用性に関しては、人々はまだ始まったばかりだと、NASAのABoVEプロジェクトの共同研究者である北アリゾナ大学のLoganBernerは言います。Cunliffeの研究について、1980年代から北極圏のツンドラバイオーム全体でLandsat NDVIの傾向を評価する研究を率いるバーナーは、次のように述べています。つまり、なぜそれらが起こっているのか、そして北極圏が将来どのように変化する可能性があるのか」
このストーリーはもともとEosに登場し、Covering Climate Nowの一部としてここで再公開されています。これは、気候ストーリーの報道を強化するグローバルなジャーナリズムコラボレーションです。
