Αξιολογώντας την χρήση υλοτομίας-παραπροϊόντων υλοτομίας για την κάλυψη γης μετά από πυρκαγιές,...
Από RemoteSensing Wiki
Αξιολογώντας την χρήση υλοτομίας-παραπροϊόντων υλοτομίας για την κάλυψη γης μετά από πυρκαγιές, για την προστασία των πλαγιών από διάβρωση έπειτα από σωστική υλοτομία, μέσα από μετρήσεις εδάφους και τηλεπισκόπηση
Πρωτότυπος τίτλος: Evaluating post-wildfire logging-slash cover treatment to reduce hillslope erosion after salvage logging using ground measurements and remote sensing
Συγγραφείς: Peter R. Robichaud, Sarah A. Lewis, Robert E. Brown, Edwin D. Bone, Erin S. Brooks
Δημοσιεύθηκε: Hydrological Processes
Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου: [1]
Εισαγωγή
Οι πυρκαγιές, ανάλογα την έντασή τους, επηρεάζουν την έδαφος και την βλάστηση και ενδέχεται να προκαλέσουν σημαντικά οικολογικά, υδρολογικά και βιολογικά προβλήματα για τα επόμενα χρόνια, καθώς και σημαντική οικονομική επιβάρυνση. Αν και η συνήθης πρακτική είναι να απομακρύνεται η καμένη ξυλεία, έχει παρατηρηθεί ότι αυτές οι επεμβάσεις εντείνουν τη διάβρωση του εδάφους και τις έντονες απορροές, υποβαθμίζοντας την ποιότητα του εδάφους και του νερού. Οι καλές πρακτικές και συγκεκριμένα η σωστική υλοτομία μπορεί να δώσει το κατάλληλο περιβάλλον για την ανάπτυξη της νέας βλάστησης. Τα παραπροϊόντα της σωστικής υλοτομίας μπορούν να διασκορπιστούν στο έδαφος, προκειμένου να προστατευτεί το έδαφος από τη διάβρωση. Με τη χρήση της τηλεπισκόπησης είναι εφικτή η παρακολούθηση των πληγέντων περιοχών. Οι εικόνες για την παρακολούθηση επιβάλλεται να έχουν υψηλή ανάλυση και συχνότητα λήψης, πράγμα που καλύπτει ο δορυφόρος WorldView-2. Με αυτές τις εικόνες υπολογίζεται ο NDVI, ο οποίος σχετίζεται με την εκτίμηση της βιομάζας πάνω από το έδαφος και την φυτοκάλυψη στα δάση. Στις καμένες εκτάσεις αυξάνεται η ανακλαστικότητα στο ορατό φάσμα, ενώ μειώνεται αντίστοιχα στο εγγύς υπέρυθρο. Ο σκοπός της έρευνας είναι η παρακολούθηση των αλλαγών στην βλάστηση και το έδαφος, προκειμένου να μελετηθεί η επίδραση της υλοτομίας στην απώλεια ιζημάτων, αν η κάλυψη του εδάφους από τα παραπροϊόντα υλοτομίας ήταν αποτελεσματική, αν ο NDVI μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αντιπροσωπευτικός δείκτης για την εκτίμηση κινδύνου διάβρωσης μετά την σωστική, αν η αντίδραση της βλάστησης είναι διαφορετική σε περιοχές όπου υπήρξε και δεν υπήρξε σωστική υλοτομία και κατά πόσο αυτό μπορεί να μετρηθεί τηλεσκοπικά.
Μεθοδολογία
Η περιοχή μελέτης ήταν οι καμένες εκτάσεις από την πυρκαγιά North Star Fire του 2015, στο Colville Federation Tribal Reservation, Στη μελέτη πραγματοποιήθηκε σύγκριση των αποτελεσμάτων δύο ξεχωριστών πειραμάτων, όπου προσομοιώθηκαν ρυάκια και φράχτες συγκράτησης τη ιλύος που προκύπτει από την απορροή των βροχών στο πεδίο με τις κατάλληλες μεθόδους και ορίστηκαν οι καμένες περιοχές: α) χωρίς μεταχείριση, β) εφαρμόστηκε σωστική υλοτομία γ) εφαρμόστηκε σωστική υλοτομία και κάλυψη γης. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν με τηλεπισκόπηση. Επιλέχθηκαν οι καλύτερες εικόνες, δόθηκαν συντεταγμένες και πραγματοποιήθηκε ατμοσφαιρική διόρθωση και διορθώθηκαν τα γεωγραφικά σφάλματα, ώστε η τυπική απόκλιση του σφάλματος να είναι μικρότερη του ενός pixel. Υπολογίστηκε ο μέσος όρος του NDVI για κάθε τιμή των pixel, για όλες τις περιοχές και για κάθε έτος. Έγινε στατιστική επεξεργασία με linear mixed-effect models, χρησιμοποιώντας τη χρονιά μετά την πυρκαγιά, την επέμβαση και τη σχέση των δύο, τα πεδία σαν τυχαίο παράγοντα και το διάστημα της μίας εβδομάδας ως χρονική μονάδα μέτρησης. Το ίδιο μοντέλο χρησιμοποιήθηκε για την για τα δεδομένα από την κάλυψη γης, με τους ίδιους παράγοντες. Λογαριθμήθηκαν με βάση το 10 οι μετρήσεις για την ροή και συγκέντρωση των ιζημάτων και συγκρίθηκαν μεταξύ τους. Η κατηγοριοποίηση των δεδομένων σύμφωνα με τον NDVI πραγματοποιήθηκε με βάση την ευκλείδεια απόσταση.
Συμπεράσματα
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η κάλυψη γης μείωσε τις απώλειες ιζημάτων κατά 60%. Στο τρίτο έτος μετά την πυρκαγιά παρατηρήθηκε ότι στις περιοχές όπου εφαρμόστηκε σωστική υλοτομία, οι ροές των ιζημάτων ήταν υψηλότερο από το control. Όσον αφορά το πείραμα με τους φράχτες συγκράτησης τη ιλύος, φαίνεται ότι οι αυξημένες βροχοπτώσεις έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της βλάστησης, η οποία συγκράτησε τα ιζήματα. Και πάλι, οι περιοχές όπου εφαρμόστηκε σωστική υλοτομία, οι ροές των ιζημάτων ήταν υψηλότερο από το control και τις περιοχές όπου εφαρμόστηκε σωστική υλοτομία και κάλυψη γης. Οι δορυφορικές εικόνες απέδειξαν τη χρησιμότητα της τηλεπισκόπησης στην μέτρηση της απόδοσης των μεθόδων που εφαρμόστηκαν. Οι τιμές του NDVI έδειξαν την εκ νέου ανάπτυξη της βλάστησης, λόγω της κάλυψης γης με ξυλεία και παραπροϊόντα υλοτομίας, για την προστασία των πλαγιών από την διάβρωση και την γενικότερη υποβάθμιση του οικοσυστήματος.
