Οικολογικοί δείκτες της πελαγικής ζώνης του ωκεανού με τη χρήση της τηλεπισκόπησης
Από RemoteSensing Wiki
Πρωτότυπος τίτλος: Ecological indicators for the pelagic zone of the ocean from remote sensing
Συγγραφείς: Trevor Platt, Shubha Sathyendranath
Εισαγωγή
Οι διαδικασίες διαχείρισης και εποπτείας των ωκεανών θα έπρεπε να έχουν οικοσυστημική θεώρηση και η εξέταση του οικολογικού πλαισίου να πραγματοποιείται με ολιστικό τρόπο. Επιπλέον, κρίνεται απαραίτητη η καταγραφή και η ποσοτικοποίηση χαρακτηριστικών όπως η υγεία, η ζωτικότητα και η ανθεκτικότητα. Αυτές οι μετρήσεις ορίζονται ως οικολογικοί δείκτες. Σε αυτή την εργασία, εξετάζεται τη χρήση της τηλεπισκόπησης στην ανάπτυξη και εφαρμογή οικολογικών δεικτών για τα πελαγικά θαλάσσια οικοσυστήματα.
Υπάρχοντες δείκτες και οι περιορισμοί τους
Οι οικολογικοί δείκτες που χρησιμοποιούνται (π.χ. πληθυσμιακά χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου είδους) συνήθως δεν παρέχουν πληροφορίες για το σύνολο οικοσυστήματος. Στους δείκτες με βάση τη σχετική αφθονία των ειδών (ομοιότητα, πλούτος, ποικιλομορφία) παρατηρούνται τεχνικοί περιορισμοί στην ερμηνεία. Αυτές οι μέθοδοι έχουν το μειονέκτημα ότι απαιτείται ταυτοποίηση των ειδών και απαρίθμηση των ατόμων. Επιπλέον, εμφανίζονται δείκτες που επιδιώκουν την καταγραφή των ιδιοτήτων μίας βιοκοινότητας χωρίς την ταυτοποίηση των ειδών. Τελευταία, αναφέρονται και εκείνοι οι οποίοι βασίζονται σε ποσοτικά χαρακτηριστικά των βιοκοινοτήτων τα οποία εξάγονται από παρατηρήσεις που καταχωρούνται σε μοντέλο του θαλάσσιου οικοσυστήματος. Βασικά μειονεκτήματα των δεικτών αυτών είναι το μεγάλο κόστος και η πιθανότητα οι μετρήσεις αυτές να επηρεάζονται από γειτονικό οικοσύστημα μιας και τα όρια σε περιοχές όπως η ανοιχτή θάλασσα δεν είναι διακριτά.
Επιθυμητές ιδιότητες των οικολογικών δεικτών: ο δυνητικός ρόλος της τηλεπισκόπησης
Οι οικολογικοί δείκτες θα πρέπει να κοστίζουν λιγότερο και να είναι σε θέση να εφαρμοστούν σε πολλές τοποθεσίες για να γίνεται δυνατή η σύγκριση μεταξύ οικοσυστημάτων. Η τηλεπισκόπηση παρέχει δεδομένα υψηλής χωρικής και χρονικής διακριτικής ικανότητας τα οποία μπορούν να αποθηκευτούν. Οι ιδιότητες αυτές είναι χρήσιμες στην κατασκευή δεικτών χωρίς υψηλό κόστος και για εκτεταμένη επιφάνεια. Οι παραπάνω δείκτες είναι δυνατό να βελτιωθούν με επιτόπιες μετρήσεις. Η βιομάζα των ωκεανών εντοπίζεται οπτικά από τον δορυφόρο ως συγκέντρωση χλωροφύλλης στα θαλάσσια ύδατα. Ακόμη ένας χρήσιμος δείκτης που μπορεί να εξαχθεί μέσω δορυφορικών δεδομένων είναι η επιφανειακή θερμοκρασία του νερού. Μία βασική ιδιότητα των συστημάτων αυτών είναι η δημιουργία χρονοσειρών, γεγονός που τα καθιστά απαραίτητα στον εντοπισμό πιθανών αλλαγών σε θαλάσσια οικοσυστήματα (εικ. 1). Ένα σημαντικό τεχνικό ζήτημα είναι η συγχώνευση δεδομένων από διαφορετικούς δέκτες. Για τον συγκεκριμένο λόγο, η κατασκευή ενός χωροχρονικού συνεχούς αποτελεί μία δύσκολη ενέργεια.
Οικολογικοί δείκτες μέσω οπτικής φασματικής ραδιομετρίας
Οι δείκτες που αφορούν τη συγκέντρωση χλωροφύλλης είναι βαρύνουσας σημασίας, μιας και αποτελεί το βασικό χαρακτηριστικό της βιομάζας του φυτοπλαγκτόν. Η άνθιση που λαμβάνει χώρα την άνοιξη είναι το πιο σημαντικό γεγονός στο τροφικό ημερολόγιο των πελαγικών συστημάτων. Χαρακτηριστικά αναφέρονται δείκτες που: α) περιγράφουν την εποχιακή δυναμική της βιομάζας του φυτοπλαγκτού , β) περιγράφουν την εποχιακή δυναμική της παραγωγικότητας του φυτοπλαγκτού, γ) περιγράφουν λοιπές διεργασίες της βιοικοινότητας, δ) σχετίζονται με την διακύμανση εντός των πεδίων χλωροφύλλης, ε) σχετίζονται με τη δομή της βιοκοινότητας και στ) σχετίζονται με μεγάλης κλίμακας περιφερειακή δομή (για περαιτέρω πληροφορίες βλ. Platt & Sathyendranath, 2008).
Συζήτηση
Με τη χρήση της τηλεπισκόπησης γίνεται εφικτή η παραγωγή αξιόπιστων οικολογικών δεικτών με οικονομικά αποδοτικό τρόπο. Εντούτοις, αξίζει να αναφέρουμε ότι το συγκεκριμένο πεδίο παρουσιάζει ζητήματα όπως η τακτική νεφοκάλυψη και η παρουσία δεδομένων από διαφορετικούς δέκτες. Επίσης δε θα έπρεπε να απαξιωθεί η χρησιμότητα των επιτόπιων μετρήσεων. Το ιδανικό θα ήταν να προκύψει ένας συγκερασμός δορυφορικών και δεδομένων πεδίου. Δεδομένου του πλούτου των δεικτών που μπορούν να προκύψουν, είναι αξιοπρόσεκτο το γεγονός ότι πραγματοποιείται σπάνια η χρήση τους. Συνολικά, αντιπροσωπεύουν ένα σύνολο πληροφοριών, που δεν μπορούν να εξαχθούν με κάποιον άλλο τρόπο και αποτελούν ένα χρήσιμο μέσο για την υποστήριξη της διαχείρισης των θαλάσσιων οικοσυστημάτων. Στο μέλλον, η εφαρμογή αυτής της εκτεταμένης ροής δεδομένων μπορεί να εξασφαλίσει πολύτιμες πληροφορίες αναφορικά με τη μεταβλητότητα των πελαγικών οικοσυστημάτων, αναγνωρίζοντας την κύρια σημασία των βιοφυσικών συστημάτων που αποτελούν τη βάση της αλιείας.
