Μεταβολές της κάλυψης γης και του αποθέματος άνθρακα της βλάστησης στην Ελλάδα με βάση δεδομένων Corine και Landsat για την κάλυψη γης.

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 21:09, 28 Δεκεμβρίου 2021

Μεταβολές της κάλυψης γης και του αποθέματος άνθρακα της βλάστησης στην Ελλάδα με βάση δεδομένων Corine και Landsat για την κάλυψη γης.

Πρωτότυπος Τίτλος : Land cover and vegetation carbon stock changes in Greece : A 29- year assesment based on CORINE and Landsat land cover data

Συγγραφείς : Alexandra Gemitzi , Reyadh Albarakat , Foteini Kratouna , Venkat Lakshmi

Δημοσιεύτηκε :ELSEVIER Science of the Total Enviroment 786 (2021)147408 Depatment of Enviromental Engineering Faculty of Engineering, Democritus University of Thrace, 67100 Xanthi , Greece Univesity of Virginia, Engineering Systems and Enviroment, Charlottesville, VA 22904, USA

Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου : [[1]]

Λέξεις – Κλειδιά : Κάλυψη γης , Χρήση γης , Μεταβολές LULC (χρήση γης /κάλυψη γης), αποθέματα άνθρακα της βλάστησης στη Ελλάδα

Εισαγωγή

Οι μεταβολές των LULC έχουν επηρεάσει διάφορους βιογεωχημικούς κύκλους του πλανήτη μας, ιδίως τους κύκλους του άνθρακα, των θρεπτικών στοιχείων της υγρασίας και κατά συνέπεια, έχουν μεταβάλει τη λειτουργία και τη δυναμική διαφόρων χερσαίων οικοσυστημάτων. Είναι ζωτικής σημασίας να μελετηθεί η εξέλιξη των αλλαγών στις χρήσεις γης στο χρόνο και στο χώρο, καθώς επηρεάζουν το κλίμα της Γης αλλά και ελέγχουν την ευημερία διάφορων φυτικών και ζωικών ειδών στον πλανήτη. Η εκτίμηση της αλλαγής των LULC αποτελεί ένα δύσκολο έργο. Η τηλεπισκόπηση έχει δώσει τη λύση για την παρακολούθηση, την ποσοτικοποίηση και τη μοντελοποίηση των αλλαγών και των προτύπων του τοπίου. Σήμερα πληθώρα σύνολων δεδομένων από δορυφόρους συλλέγονται και αξιολογούνται. Η παρούσα εργασία βασίστηκε σε 29ετή μελέτη από το 1990-2018 και στόχος είναι α) ο προσδιορισμός του χωροχρονικού προτύπου των κυρίαρχων αλλαγών της κάλυψης γης σε μια τυπική μεσογειακή χώρα όπως η Ελλάδα , β) η αξιολόγηση του μέλλοντος των αποθεμάτων άνθρακα της βλάστησης (η βλάστηση απορροφά άνθρακα, λειτουργεί δηλαδή ως φυσική 'δεξαμενή άνθρακα', καθώς απορροφά και εγκλωβίζει μέσα της το αέριο του άνθρακα που έχει απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα), γ) να διευκρινιστεί αν οι παρατηρούμενες αλλαγές στην κάλυψη γης και στα αποθέματα άνθρακα της βλάστησης σχετίζονται με την πρόσφατη οικονομική κρίση που βιώνει η χώρα από το 2008 και δ) να συγκριθούν τα αποτελέσματα άλλων μελετών σχετικά με την ερημοποίηση.

Υλικά και Μέθοδοι

Περιγραφή της περιοχής μελέτης Η Ελλάδα είναι μια τυπική μεσογειακή χώρα με ποικίλη γεωμορφολογία, στην οποία κυριαρχεί η παρουσία της οροσειράς της Πίνδου που διασχίζει από βορρά προς νότο την ηπειρωτική Ελλάδα, η οποία αποτελεί σημαντικό εμπόδιο για το κλίμα της χώρας. Έτσι τα ανατολικά τμήματα έχουν μεσογειακό κλίμα με θερμά ,ξηρά καλοκαίρια και ήπιους χειμώνες. Στα δυτικά της οροσειράς το κλίμα είναι αλπικό με βροχοπτώσεις σχεδόν διπλάσιες .Η βόρεια Ελλάδα έχει εύκρατο κλίμα. Οι κατηγορίες κάλυψης γης στην Ελλάδα έχουν ως εξής : Το 38.7% της έκτασης της χώρας καλύπτεται από καλλιέργειες, το 20% από διάφορους τύπους δασών, ένα 3% αστικές κατηγορίες-ανθρώπινες δραστηριότητες ,εσωτερικά ύδατα 1.2% και 17.5% σκληροφυλλική βλάστηση. Οικονομία:Τουρισμός, γεωργία και κτηνοτροφία. Η κρίση οδήγησε σε πτώση των επενδύσεων και τελικά σε μια σοβαρή οικονομική κατάσταση που έχει αφήσει το αποτύπωμά της στα πρότυπα κάλυψης γης. ηση και τον κίνδυνο υποβάθμισης της γης στην Ελλάδα.

Περιγραφή του συνόλου δεδομένων

Ο προσδιορισμός των μεταβολών της κάλυψης γης και του αποθέματος άνθρακα της βλάστησης που σημειώθηκαν κατά τις τελευταίες δύο δεκαετίες πραγματοποιήθηκε με τη χρήση CORINE LAND COVER (CLC). Το (CLC) χαρτογραφεί την κάλυψη γης σε κλίμακα 1:100.000 και κατηγοριοποιεί τη γη με βάση ένα ιεραρχικό σύστημα ταξινόμησης τριών επιπέδων. Καθώς το (CLC) επικαιροποιείται σήμερα κάθε έξι χρόνια , θεωρήθηκε σκόπιμο να εξεταστεί κατά πόσον τα αποθέματα άνθρακα μπορούν να υπολογιστούν με ακρίβεια χρησιμοποιώντας εικόνες τηλεπισκόπησης των αποστολών LANDSAT. Συλλέξαμε και ταξινομήσαμε εικόνες κάλυψης γης της Ελλάδας και τέλος πήραμε δεδομένα της ΕΛΣΤΑΤ για το ΑΕΠ , που θεωρείται δείκτης της οικονομικής ευημερίας της χώρας και αναμένεται να επηρεάσει τις μεταβάσεις της κάλυψης γης.

Ανάλυση

Τα δεδομένα από τον CLC αναλύθηκαν ως προς τις αλλαγές στον τύπο κάλυψης γης και προσδιορίστηκαν οι κυρίαρχοι τύποι μετάβασης. Οι μεταβάσεις κάλυψης γης μεγαλύτερες από 600m2 θεωρήθηκαν κυρίαρχες στην Ελλάδα . Εξετάστηκε τόσο η χρονική όσο και η χωρική διάσταση των αλλαγών. Για τη αξιολόγηση της αλλαγής της κάλυψης γης προσδιορίστηκε η συχνότητα των εικονοστοιχείων σε κάθε κατηγορία για κάθε έτος και δημιουργήθηκαν διαγράμματα χρονοσειρών, έτσι ώστε να εκτιμηθεί το μέγεθος των αλλαγών κατά τη διάρκεια της περιόδου μελέτης και να αξιολογηθεί ποιοι είναι οι κυρίαρχοι τύποι μετάβασης. Για να εκτιμηθούν συγκεκριμένα χωρικά πρότυπα για τις κυρίαρχες μεταβάσεις χαρτογραφήθηκαν οι περιοχές που παρουσίασαν οποιονδήποτε τύπο κυρίαρχης μετάβασης κάλυψης γης. Οι υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν με πακέτο RASTER και την πλατφόρμα γεωχωρικής ανάλυσης QGIS. Η ταξινόμηση των εικόνων LANDSAT πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του λογισμικού ENVY V5.3 Για την εκτίμηση των αποθεμάτων άνθρακα της βλάστησης χρησιμοποιήθηκαν πυκνότητες βλάστησης ανά τύπο κάλυψης γης .Οι χρονοσειρές των εκτάσεων των κατηγοριών κάλυψης γης που συμμετείχαν σε κυρίαρχες μεταβάσεις, τα εκτιμώμενα αποθέματα άνθρακα της βλάστησης από το 1990 εώς το 2018 καθώς και το ΑΕΠ συσχετίστηκαν μεταξύ τους και δημιουργήθηκε ο πίνακας συσχέτισης.

Αποτελέσματα & Συζήτηση

Η χωρική και χρονική διάσταση των κυρίαρχων αλλαγών στην κάλυψη γης φαίνεται στα σχήματα 2 και 3.

Η έκταση της γης που μεταβλήθηκε παρουσιάζεται στον πίνακα 2.

Πρόκειται για μετατροπές από μη αρδευόμενες εκτάσεις σε μόνιμα αρδευόμενες, που υποδηλώνουν εντατικοποίηση των γεωργικών πρακτικών. Οι ελαιώνες κέρδισαν σημαντικές εκτάσεις κυρίως από γεωργική γη με σημαντικές εκτάσεις φυσικής βλάστησης και από σύνθετα πρότυπα καλλιέργειας. Τόσο τα δάση πλατύφυλλων όσο και τα μεικτά δάση κερδίζουν εκτάσεις από μεταβατικά δάση-θάμνους, που υποδηλώνουν δασική αναγέννηση ή φυσική διαδοχή. Συνολικά στα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης αναφέρεται αύξηση της παραγωγικότητας της βλάστησης. Δε διαφαίνεται υποβάθμιση γης και ερημοποίηση. Κατά τη διάρκεια της περιόδου μελέτης, η Ελλάδα βίωσε μια πρωτοφανή οικονομική ύφεση, η οποία μπορεί να επηρεάσει την εξέλιξη της γης , με την έννοια ότι η οικονομική ανάπτυξη (επενδύσεις) θα είχε σημαντικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Επομένως σύμφωνα με τα συμπεράσματα της αξιολόγησης της αλλαγής της κάλυψης γης που γίνεται εδώ με τη χρήση δεδομένων CLC και LANDSAT (Σχήμα 4) , τα δάση διατηρούν τις εκτάσεις τους.

Στο πίνακα 4 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της ταξινόμησης των δεδομένων του δορυφόρου Landsat για τα αποθέματα άνθρακα βλάστησης.

Στο σχήμα 5 παρουσιάζονται τα εκτιμώμενα αποθέματα άνθρακα στην Ελλάδα.

Παρατηρήθηκε συνολική αύξηση των αποθεμάτων άνθρακα της βλάστησης κατά τη διάρκεια της μελέτης. Τα δάση όλων των τύπων και οι μόνιμα αρδευόμενες εκτάσεις είναι οι κύριοι τύποι κάλυψης γης που ελέγχουν τα αποθέματα άνθρακα της βλάστησης· γι’ αυτό και είναι ζωτικής σημασίας να διατηρηθούν τα δάση και στο μέλλον.