Μεταβολές των Δασών στην τροπική Νότια και Κεντρική Αμερική από το 1990 μέχρι το 2005 που σχετίζονται με Εκπομπές Άνθρακα.
Από RemoteSensing Wiki
Μεταβολές των Δασών στην τροπική Νότια και Κεντρική Αμερική από το 1990 μέχρι το 2005 που σχετίζονται με Εκπομπές Άνθρακα.
Πρωτότυπος τίτλος: Forest Cover Changes in Tropical South and Central America from 1990 to 2005 and Related Carbon Emissions and Removals
Συγγραφείς:Hugh D. Eva, Frédéric Achard, René Beuchle, Evaristo de Miranda, Silvia Carboni, Roman Seliger, Michael Vollmar, Wilson A. Holler, Osvaldo T. Oshiro, Victor Barrena Arroyo and Javier Gallego
Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου: [1]
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Το παρόν έγγραφο περιγράφει τις μεθόδους για την παρακολούθηση της αλλαγής των δασών και τα αποτελέσματα των εκπομπών άνθρακα για τις περιόδους 1990-2000 και 2000-2005 στην τροπική Κεντρική και Νότια Αμερική. Για την παραγωγή των εκτιμήσεων των μεταβολών των δασών χρησιμοποιήθηκε ένα δείγμα δορυφορικών δεδομένων μέσης ανάλυσης εφαρμοσμένο σε χάρτες δασών που καλύπτουν 1230 τοποθεσίες 20x20 χιλιομέτρων. Επίσης, συλλέχθηκαν δεδομένα βιομάζας για κάθε δείγμα, έτσι ώστε να εκτιμηθούν οι ετήσιες εκπομπές άνθρακα. Για την περιοχή μελέτης της συγκεκριμένης έρευνας εκτιμάται ότι η κάλυψη των δασών έχει μειωθεί από 763 Mha (μιλι-εκτάρια) το 1990 σε 715 Mha το 2005. Κατά την ίδια περίοδο, το μέγεθος από άλλα δάση (πιο περιορισμένη δασική έκταση) είχαν υποστεί μείωση από 191 Mha σε 184 Mha. Οι ετήσιες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα που συνδέονται με την απώλεια δασών και τη μείωση στις άλλες δασικές εκτάσεις υπολογίστηκε σε 482 MtC (Μεταβολή αποθεμάτων διοξειδίου του άνθρακα) για τη δεκαετία του 1990-2000 και 583 MtC για την περίοδο 2000-2005.
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Παρά τη σπουδαιότητα των υγρών τροπικών δασών του κόσμου, η γνώση σχετικά με τους ρυθμούς μείωσης τους και η συσχέτιση τους με τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου παραμένει περιορισμένη. Η επίδραση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα πρέπει να αξιολογηθεί με περισσότερη βεβαιότητα και για αυτό απαιτείται η συγκέντρωση χωρικών δεδομένων. Αυτά τα χωρικά δεδομένα μπορούν να αποκτηθούν μέσω της τηλεσκόπησης.
Στόχος της παρούσας μελέτης είναι να παρέχει μια περιφερειακή αξιολόγηση της αλλαγής της δασικής κάλυψης και των υποκείμενων εκπομπών άνθρακα για τη δεκαετία του 1990 και τις αρχές της δεκαετίας του 2000. Η περιοχή έρευνας καλύπτει την επιφάνεια της γης σε όλες τις χώρες της τροπικής Νότιας Αμερικής και τις χώρες της Κεντρικής Αμερικής. Η εκτίμηση της αποψίλωσης των δασών σε τόσο εκτεταμένα επίπεδα θα αποτελούσε μείζονα πρόκληση χωρίς τη χρήση των δορυφορικών εικόνων, ιδίως για απομακρυσμένες περιοχές. Παρόλα αυτά, οι τεχνικές δυνατότητες και τα στατιστικά εργαλεία που έχουν προωθηθεί από τις αρχές της δεκαετίας του 1990, αλλά και τα λειτουργικά συστήματα παρακολούθησης των δασών σε εθνικό επίπεδο αποτελούν πλέον έναν εφικτό στόχο για τις περισσότερες αναπτυσσόμενες χώρες στις τροπικές περιοχές. Για την έρευνα χρησιμοποιείται ένα σύστημα δειγματοληψίας εικόνων από την περιοχή ενδιαφέροντος, με χρήση φωτογραφιών από δορυφόρο (δορυφορικά δεδομένα γεωγραφικών θέσεων- Landsat Thematic Mapper) με μεσαία χωρική ανάλυση εδάφους (30 m × 30 m) τα οποία αποκτήθηκαν όσο το δυνατόν πλησιέστερα στα έτη αναφοράς 1990, 2000 και 2005. Τα δεδομένα αυτά υποβλήθηκαν σε επεξεργασία ώστε να παράγονται στατιστικά στοιχεία σχετικά με τις δασικές μεταβολές σε περιφερειακό επίπεδο. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιούνται στατιστικές για τη μεταβολή των δασών που χωρίζεται σε δύο κατηγορίες, την κάλυψη από δέντρα (100% κάλυψη από δέντρα) και το μωσαϊκό από δέντρα (50% κάλυψη από δέντρα). Επίσης χαρτογραφούνται άλλες τρεις μη δασικές κατηγορίες.
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΣΤΑΔΙΟ
Για κάθε υπό εξέταση τοποθεσία τα δεδομένα αποκτήθηκαν από τη διεθνή βάση δεδομένων Global Land Survey (GLS). Συγκεκριμένα για τις 1230 δειγματικές τοποθεσίες της υπό έρευνα περιοχής αποκτήθηκαν 1222 καθαρές φωτογραφίες για την περίοδο 1990-2000 και 1130 για την περίοδο 2000-2005. Για κάθε τοποθεσία του δείγματος, οι δορυφορικές εικόνες από το 1990, το 2000 και το 2005 προεπεξεργάστηκαν μέσω γεωμετρικού ελέγχου, ραδιομετρικής βαθμονόμησης και κανονικοποίησης, κατάτμησης και τελικά ταξινόμησης. Χάρη σε όλες αυτές τις διαδικασίες οι διαφορές στην ανάκλαση των επιφανειών μεταξύ των διαφορετικών ημερομηνιών λόγω προβλημάτων θόλωσης ή βαθμονόμησης μειώθηκαν. Η ταξινόμηση των φωτογραφιών έγινε με τέτοιο τρόπο ώστε να δημιουργηθούν ομάδες φωτογραφιών, διαφορετικών ημερομηνιών αρχικά και μετά διαφορετικού μεγέθους έκτασης που καλύπτουν, με ελάχιστη έκταση το 1Ηα (εκτάριο). Στη συνέχεια τα τμήματα από τις μεμονωμένες φωτογραφίες ταξινομήθηκαν χρησιμοποιώντας μια εποπτευόμενη ταξινόμηση. Σε μια δεύτερη φάση, αυτά τα ταξινομημένα τμήματα αθροίστηκαν σε τμήματα των 5 εκταρίων, ώστε να καταστεί εφικτή μια οπτική εκτίμηση της κατάταξης από τοπικούς εμπειρογνώμονες.
Όσον αφορά τις φασματικές υπογραφές, απαιτείται ένας μεγάλος αριθμός φασματικών κατηγοριών για την κάλυψη της μεταβλητότητας της φασματικής ανάκλασης σε οποιαδήποτε συγκεκριμένη τάξη κάλυψης γης, π.χ. στην κατηγορία "κάλυψη δέντρων", αποτελείται από 15 φασματικές κατηγορίες που κυμαίνονται από κωνοφόρα δάση, μακρόβια δάση, φυλλοβόλα δάση. Τα ταξινομημένα τμήματα σε 1ha, τα οποία θεωρητικά αποτελούνται από 100% καθαρή κάλυψη δέντρων, ενσωματώθηκαν αυτόματα στα επιπέδου 5Ha φωτογραφίες και έτσι δημιουργήθηκε μια βάση δεδομένων από πέντε κατηγορίες. (i) Η ‘Tree Cover’ κατηγορία με περισσότερο από 70% 1ha επίπεδο κάλυψης μέσα στην 5ha κατηγορία (ii)Η ‘Tree Cover Mosaic’ κατηγορία με 30 έως 70% 1ha επίπεδο κάλυψης μέσα στην 5ha κατηγορία και τρεις ακόμη μη-δασικές κατηγορίες με λιγότερο από 30% δασική κάλυψη που είναι oι εξής: (iii) ‘Other Wooded Land’ (iv) ‘Water’ και (v) ‘Other Land Cover’. Όσον αφορά τα επίπεδα εκπομπών άνθρακα η επιλογή των επιπέδων βιομάζας και η περιεκτικότητα σε άνθρακα για συγκεκριμένες περιοχές παραμένει προβληματική λόγω έλλειψης δεδομένων παγκοσμίως. Για τον υπολογισμό των ροών άνθρακα από τις αλλαγές της δασικής κάλυψης, δημιουργήθηκε ένα σύνολο χωρικών δεδομένων συνδυάζοντας τον χάρτη της οικολογικής οργάνωσης του FAO με τον χάρτη της Above Ground Biomass (AGB) για την τροπική νότια Αμερική.
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Οι ερευνητές κάνοντας χρήση της μεθοδολογίας που αναπτύχθηκε προηγουμένως υπολόγισαν τις μεταβολές στις διάφορες κλάσεις τις οποίες δημιούργησαν με βάση την ποσότητα δασικής κάλυψης του εδάφους και παραθέτουν τα αποτελέσματα των υπολογισμών τους σε πίνακες σύγκρισης για τις επιλεγμένες ημερομηνίες.
Όσον αφορά τις εκπομπές άνθρακα τα αποτελέσματά δείχνουν τη στενή σχέση των ρύπων από την αποψίλωση των δασών και των δασικών εκτάσεων στην τροπική Αμερική και την αναγκαιότητα να εξεταστούν πολύ προσεκτικά οι συνέπειες που έχει η παρέμβαση του ανθρώπου στην αποψίλωση των δασών.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Αναπτύχθηκε μια μέθοδος για την εκτιμήση της αλλαγής δασικών εκτάσεων και των ροών άνθρακα στην τροπική Νότια Αμερική, με βάση την ανάλυση δορυφορικών δεδομένων. Βρέθηκε ότι απαιτείται ένας εκτεταμένος έλεγχος των δεδομένων από εμπειρογνώμονες, ώστε να εξασφαλιστεί η συνοχή και η ποιότητα των χαρτών αλλαγής δασών που παράγονται από την αυτόματη ταξινόμηση. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η τροπική Νότια Αμερική έχανε 5.7 Mha • y-1 δάση και άλλες δασικές εκτάσεις το χρόνο κατά τη δεκαετία της δεκαετίας του 1990, ενώ κατά την περίοδο 2000-2005, αυτή η μείωση ανήλθε σε 7,3 Mha • y-1 το χρόνο. Επακόλουθο αυτής της μεταβολής ήταν οι ετήσιες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα να ανέρχονται αντιστοίχως σε 482 MtC • y-1 και 583 MtC • y-1 αντίστοιχα για τις δύο αυτές περιόδους. Η συνεχής αβεβαιότητα όσον αφορά την ύπαρξη δεδομένων για την κάλυψη δασών, αλλά και του επιπέδου εκπομπής ρύπων αποτελεί το κύριο πρόβλημα για την ύπαρξη σφαλμάτων στην εκτίμηση. Οι μελλοντικές προτεραιότητες για την παραγωγή ακριβέστερων εκτιμήσεων των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα από την τροπική αποψίλωση των δασών πρέπει να είναι η βελτίωση των περιφερειακών απογραφών των δασών και της περιεκτικότητας τους σε άνθρακα σε τοπική κλίμακα, ενδεχομένως με τη χρήση τηλεπισκόπησης τεχνολογία για απομακρυσμένες περιοχές.
