Eerste Systeem Ontwikkeld om Wijzigingen in Wereldwijde Bodembedekking in Bijna Real-Time te Volgen

Wetenschappers ontvangen nu bijna realtime waarschuwingen over veranderingen in de wereldwijde landoppervlakken, dankzij een nieuw satellietgebaseerd monitoringsysteem dat vandaag is beschreven.

Het systeem, bekend als de OPERA Land Surface Disturbance Alert (DIST-ALERT), is de eerste die wereldwijd landveranderingen door menselijke activiteit, weersomstandigheden, branden en andere oorzaken volgt. Voorheen werden alleen specifieke gebieden van de wereld nauwlettend in de gaten gehouden, zoals gebieden rond de evenaar waar tropische regenwouden zijn geconcentreerd, en alleen voor bepaalde soorten veranderingen, zoals bosverlies of brand.

DIST-ALERT levert deze informatie sneller dan andere monitoringsystemen. Terwijl de meeste systemen gebruikmaken van beelden van één satellietsysteem, verwerft DIST-ALERT beelden van twee systemen, Landsat 8/9 en Sentinel-2A/B/C, die in totaal vijf satellieten omvatten. Omdat het meerdere dagen duurt voordat een enkele satelliet terugkeert naar een gebied om een tweede afbeelding te maken—een periode die wordt beschreven als de “herbezoekfrequentie” van een satelliet—verkort DIST-ALERT deze frequentie tot 1–4 dagen. Hierdoor hebben wetenschappers sneller toegang tot informatie.

“Deze satellieten worden beïnvloed door bewolking, en als we de grond niet kunnen zien, weten we niet of er verstoringen hebben plaatsgevonden. Met meer waarnemingen krijgen we meer kansen op een wolkeloze observatie, en elke observatie kan van groot belang zijn, vooral in bewolkte gebieden,” legt Amy Pickens uit, assistent-onderzoeksprofessor aan de afdeling Geografische Wetenschappen (GEOG) van de Universiteit van Maryland.

Pickens is de eerste auteur van het artikel, dat ook nieuwe bevindingen bevat, gebaseerd op DIST-ALERT-gegevens, over hoe veel land wereldwijd in 2023 is veranderd in vergelijking met 2020, 2021 en 2022. Bij het bekijken van de veranderingen in land in vergelijking met dezelfde maand in de voorgaande drie jaren, ontdekten de onderzoekers dat de grootste wijziging in land in 2023 werd veroorzaakt door natuurlijke klimatologische variaties, waardoor planten waren afgestorven door extra hete of droge omstandigheden, of meer plantbedekking door extra neerslag.

De op een na grootste oorzaak van veranderingen in landoppervlakken was verschuivingen in menselijk beheer, voornamelijk acties zoals het planten van een ander soort gewas of het oogsten op verschillende tijden. Met inachtneming van alle manieren waarop mensen landoppervlakken kunnen omzetten—zoals het aanplanten van nieuwe boerderijen, het kappen van bossen, het toevoegen van nieuwe gebouwen, enzovoorts—vonden de onderzoekers dat de totale menselijke landomzetting in 2023 28,6±7,6 Mha bedroeg, wat groter is dan het gebied van Ecuador of Colorado. De helft van dat omgezette land bestond uit langlevende bossen, struikgebieden, graslanden of moerassen.

“De omzetting van natuurlijke gebieden naar landgebruik is een belangrijke bijdrage aan de opwarming van het klimaat,” zei GEOG-professor Matthew Hansen, een van de co-auteurs van het artikel. “Het resultaat is toenemende anomalieën in het weer op wereldschaal, vaak zichtbaar in onze gegevens als grootschalig verlies van vegetatie door brand, droogte, overstromingen en windworp.”

DIST-ALERT-gegevens zijn toegankelijk voor het publiek via het Land Processes Distributed Active Archive Center. Sommige organisaties voegen DIST-ALERT-gegevens toe aan bestaande systemen die e-mail-, sms- of mobiele app-meldingen versturen over landveranderingen die interessant zijn voor hun doelgroepen. Global Forest Watch—dat de nieuwste gegevens, technologie en tools biedt waarmee mensen overal ter wereld beter voor bossen kunnen zorgen—kon voorheen alleen meldingen geven over veranderingen in tropische bossen, maar biedt nu updates voor gebruikers met betrekking tot veranderingen in alle soorten bossen.

“Er zijn veel ambities om land te beschermen en veel behoefte om land te beheren, zodat het op de meest waardevolle manieren wordt gebruikt. Maar je kunt dat niet doen zonder gegevens over wat er gaande is,” zegt Pickens. “DIST-ALERT-monitoring in een dergelijke lage latentie-modus maakt die gegevens actiegerichter; niet alleen voor beleidsvorming, maar ook voor het daadwerkelijk reageren op individuele gebeurtenissen.”

Andere co-auteurs van het artikel zijn mede-onderzoekers van GEOG, waaronder assistent-onderzoeksprofessor Zhen Song, Faculty Specialist Andrew Poulson, assistent-onderzoeksprofessor Anna Komarova, Faculty Specialist Antoine Baggett, Faculty Specialist Theodore Kerr, onderzoeksafgestudeerde assistent Aleksandra Mikus, Faculty Specialist Carolina Ortiz Dominguez, associate professor Alexandra Tyukavina en assistent-onderzoeksprofessor André Lima.