As Toprak ısındıkça , uydu görüntüleri Arktik yeşillendirilmesi güçlü belirtiler gönderme. Ancak yeşillendirme sinyali daha fazla karmaşıklığa inanır. Bitkiler hakimiyet için rekabet ederken, iklim değişikliği tundraya bir kara savaşı getiriyor. Birçok tundra bölgesinde, daha uzun çalılar, liken gibi benzer bitkilerden bir zamanlar çıplak veya kısa örtülü alanları istila eder. Arktik bitki örtüsü değişikliğini anlamak, iklim değişikliği modellerini iyileştirmeye yardımcı olacak karbon depolama ve geri bildirim mekanizmalarını anlamak için hayati önem taşımaktadır .
Ancak uzak, erişilmesi zor ve seyrek nüfuslu bir ortamda ayrıntılı ayrıntıları ortaya çıkarmak zordur. Onlarca yıldır uzaktan algılama, gökyüzünde Arctic gözleri sağladı, ancak dezavantajları var. Ekolojistler, kaba taneli uydu gözlemlerinden ince ölçekli kalıpları tahmin etmeye çalışmakla zorlanır. Gelişmekte olan araştırmalar, dronların ölçek uyumsuzluklarını köprülemeye yardımcı olabileceğini öne sürüyor.
Arktik yeşillenmesine ilişkin kanıtların çoğu, 1970'lerden beri Dünya'nın yörüngesinde dönen uydulardan elde edilen verilerden geliyor. Uydu verileri kaba ölçekli çözünürlük sağlar. Edinburgh Üniversitesi'nden bitki ekoloğu Isla Myers-Smith, piksel boyutlarının 24 mil kare (64 kilometre kare) kadar geniş alanlara karşılık gelebileceğini açıklıyor.
Buna karşılık, Myers-Smith'in araştırma ekibi, Kanada'nın Yukon Bölgesi'ndeki Qikiqtaruk'ta yaklaşık yirmi yıldır, bir sehpa büyüklüğündeki metrekarelik arazilerde Arktik bitki örtüsü değişikliğini ölçtü. Yıllar geçtikçe, ekibi her bir arsaya 100 iğne düşürdü, her bitki, yaprak ve iğne temasını kaydetti. Bu özenli bir iş. Her kareyi değerlendirmek saatler sürer.
Ama tundra çok geniş. Sadece küçük Arctic parçaları bu kadar ayrıntılı olarak incelenebilir. Uydular tarafından sağlanan genel yeşillendirme sinyali - normalleştirilmiş fark bitki örtüsü indeksi (NDVI) - hatasız, ancak bitkiler büyüyor mu? Farklı bitkiler tecavüz ediyor mu? Değişiklikler homojen midir? Bu sorular, sahada neler olduğunu bilmek isteyen tundra ekolojistlerinin ilgisini çekiyor.
Metrekarelik arazilerden uyduların geniş uzamsal uzantılarda gördüklerine ölçeklendirmek zordur. Birleşik Krallık'taki Exeter Üniversitesi'nde araştırma görevlisi olan Andrew Cunliffe , " Arada bir boşluk kalıyor " diyor . Çevresel Araştırma Mektuplarında yayınlanan bu boşluğu ele alan yakın tarihli bir araştırmaya öncülük etti . Myers-Smith ve diğer üç kişiyle ortaklaşa hazırlanan çalışma, insansız hava araçları kullanarak ölçek boşluklarını kapatmak için daha geniş bir çabayı temsil ediyor.
Bulanık Lensi Keskinleştirme
Danimarka'daki Aarhus Üniversitesi'nde çalışmanın ortak yazarı Jeff Kerby, uydular bize Kuzey Kutbu hakkında bilgi veriyor, "ancak bulanık bir mercek aracılığıyla" diyor. 1970'lere ve 1980'lere dayanan uydu verileri yardımcı olabilir, ancak "pikseller belki Manhattan'ın boyutundadır" diyor. "Bu uydu verilerinden, değişimin kanıtına sahibiz, sadece değişimi anlayacak bilgiye sahip değiliz."
Yüksek Enlem Drone Ekoloji Ağı tundra izlenmesi için standart bir protokol oluşturur. Tundra, uydu verilerinin doğru yorumlanmasını etkileyen iklim değişkenleri ile dalgalı ve karmaşık bir ekosistemdir. Arktik kar örtüsü yılın herhangi bir zamanında ortaya çıkabilir ve aşağıdaki bitkilerde neler olduğunu gizleyebilir. Genellikle bulutlu, Arktik de yılın yarısında karanlıktır. Mevcut olduğunda, Arktik güneş ışığının açısı devasa gölgeler yaratabilir. Kerby, "Eğlenmek için manzara fotoğrafları çekiyorsanız gölgeler harika ama bitkileri bir bilgisayarla anlamaya çalışıyorsanız kötü" diyor. Gölgedeki yeşil bir bitki yeşil görünmez.
Drone'a girin . Oldukça basit, kullanıma hazır dijital kameralarla donatıldıklarında bile, dronlar yerde neler olduğuna dair net bir resim oluşturabilir. Aynı şeyin farklı açılardan birbirine dikilmiş fotoğrafları 3D modeller üretebilir. Kerby ve Myers-Smith, tundra bitki örtüsü izleme için standart bir protokol oluşturarak High-Latitude Drone Ekoloji Ağı'nı oluşturdu.
İlk başta dronların kullanımı konusunda şüpheci olan Kuzey Arizona Üniversitesi'nden Scott Goetz, yakın zamanda yapılan çalışmada yer almamıştı, şimdi onların değerlerine ikna oldu. NASA'nın Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) bilim lideri ve NASA'nın Global Ecosystem Dynamics Investigation bilim baş araştırmacı yardımcısı Goetz, "Ölçek, uzaktan algılama ile ilgili en önemli sorunlardan biridir" diyor .
Tek başına saha ölçümleriyle tam bir resim mümkün değil, ancak uydu uzaktan algılamayı saha verileriyle ilişkilendirmenin uzun ve zorlu bir yol olduğunu söyleyen Goetz, uzaktan algılama çözünürlüğünün de geliştiğine dikkat çekiyor. "Bu, NDVI'nin çalışmadığından veya [bitki büyümesini] sistematik bir şekilde izleyemediğimizden değil. Bu daha çok, ölçmek istediğiniz sistemin bileşeniyle ilgili bir sorun."
NDVI verileri, Cunliffe ve işbirlikçilerinin bulduğuna göre, bitki biyokütlesini gösterme konusunda yetersiz performans gösterdi çünkü bu geniş ölçekli yeşillik göstergesi, yosun veya liken gibi küçük yeşil organizmalar ile çalılar gibi daha büyük formlar arasında ayrım yapmıyor.
Kanada'daki McMaster Üniversitesi'nde bu çalışmada yer almayan uzaktan algılama bitki örtüsü ve iklim değişikliği bilimcisi Alemu Gonsamo, drone kaynaklı yapısal önlemlerin lidar ve yeşillik önlemleriyle düzgün bir şekilde entegre edilmesi halinde , "bunların izleme için benzeri görülmemiş bir fırsat sağladığını söylüyor. hem tundra yeşilliğinde hem de gölgelik yüksekliği ve yer üstü biyokütlesi gibi gölgelik yapısında değişiklikler."
NASA'nın ABoVE projesinde işbirlikçi olan Northern Arizona Üniversitesi'nden Logan Berner, bu bağlamda insansız hava araçlarının kullanımına gelince, insanların daha yeni başladığını söylüyor. 1980'lerden bu yana Arctic tundra biyomunda Landsat NDVI eğilimlerini değerlendiren bir araştırmaya öncülük eden Berner, Cunliffe'nin çalışması hakkında şunları söylüyor: yani, neden oluyorlar ve Kuzey Kutbu'nun gelecekte nasıl değişebileceği."
Bu hikaye ilk olarak Eos'ta yayınlandı ve iklim hikayesinin kapsamını güçlendiren küresel bir gazetecilik işbirliği olan Covering Climate Now'ın bir parçası olarak burada yeniden yayınlandı .
