Zastosowanie teledetekcji do lepszego monitorowania suszy

W ramach unijnego projektu prowadzone są badania nad opracowaniem wskaźników teledetekcyjnych, dzięki którym Europa będzie lepiej przygotowana na ekstremalne susze i fale upałów.

Skutki suszy z 2011 r. widoczne na danych z satelity SMOS

Zmiana klimatu ma ogromny wpływ na opady na całym świecie. Wraz ze stałym wzrostem średniej temperatury Ziemi w wielu regionach notuje się spadek łącznej rocznej sumy opadów. Oznacza to, że regiony te prawdopodobnie będą musiały mierzyć się z niedoborami wody, ekstremalnymi suszami i rekordowymi falami upałów.

Rozległe susze już spowodowały wysokie straty gospodarcze i społeczne na całym świecie. W 2003 roku lato w Europie było jednym z najgorętszych i najbardziej suchych w historii tego kontynentu. Fala upałów, która nawiedziła wtedy Europę, negatywnie wpłynęła na europejską gospodarkę i środowisko, przyczyniła się także do śmierci wielu osób.

W celu łagodzenia skutków ekstremalnych susz i wdrażania działań adaptacyjnych Komisja Europejska przyjęła europejską politykę w dziedzinie niedoboru wody i susz, która wspiera inicjatywy ukierunkowane na lepsze poznanie czasowej zmienności występowania susz i jej wpływu na dynamikę ekosystemów. Jedną z takich inicjatyw jest projekt INDRO (Remote sensing INdicators for DROught monitoring) realizowany dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”.

– Wskaźniki teledetekcyjne stosowane obecnie w systemie monitorowania Europejskiego Obserwatorium ds. Susz nie są idealnie dostosowane do rejestrowania szybkich zmian w fotosyntezie roślin – mówi Manuela Balzarolo z Centrum Badań nad Ekologią i Leśnictwem (CREAF) oraz główna badaczka z projektu. Aby temu zaradzić, projekt INDRO ukierunkowany został na opracowanie nowych wskaźników teledetekcyjnych zdolnych do monitorowania kondycji roślin i ich reakcji na suszę.

Powszechnie wiadomo, że okresowe susze prowadzą do nienaturalnie wysokiego wzrostu ilości dwutlenku węgla w atmosferze – jest to proces, który będzie się pogłębiał w przyszłości. Jednym ze sposobów analizy jego wpływu na ekosystemy lądowe jest stosowanie metod teledetekcji. – Wskaźniki teledetekcyjne fotosyntezy roślin są skutecznym sposobem monitorowania kondycji ekosystemów w czasie rzeczywistym. Umożliwiają także prowadzenie szeregu różnych obserwacji przestrzennych i czasowych dotyczących zmian w strukturze ekosystemu, jego funkcjach i usługach – wyjaśnia Balzarolo.

Badając związek pomiędzy wskaźnikami teledetekcyjnymi a kondycją fizjologiczną roślin w skali globalnej, Balzarolo mogła lepiej zrozumieć przestrzenną i czasową zmienność produkcji pierwotnej brutto ekosystemu w różnych warunkach środowiskowych. Sprawdziła także, które czynniki związane z roślinami i środowiskiem są najważniejsze dla określania produkcji pierwotnej brutto i zmienności w ilości światła wykorzystywanego przez rośliny w procesie fotosyntezy.

– Dzięki badaniom udało się ustalić, że zmienne związane z suszą mają wpływ na ilość światła wykorzystywanego w procesie fotosyntezy w ciągu roku w lasach strefy umiarkowanej, podczas gdy zmienne związane z temperaturą wpływają na ilość światła wykorzystywanego w procesie fotosyntezy w ciągu roku w lasach strefy klimatu umiarkowanego chłodnego – mówi Balzarolo. – Ponadto okazało się, że sezonowa zmienność ilości światła wykorzystywanego w procesie fotosyntezy jest w dużym stopniu powiązana ze zmiennymi meteorologicznymi i różna w zależności od pory roku (największa latem) – dodaje.

Realizacja projektu INDRO pozwoliła uzyskać cenne informacje przydatne do stworzenia systemów wczesnego ostrzegania, które są niezbędne w celu lepszego łagodzenia skutków, jakie susze mogą wywierać na środowisko i gospodarkę. – Podczas swoich badań Balzarolo udało się zebrać obszerną i aktualną wiedzę na temat wykorzystywania metod teledetekcji do monitorowania wpływu susz na ekosystemy. Dzięki temu lepiej rozumiemy teraz wpływ susz wywołanych zmianą klimatu na całe społeczeństwo – mówi Josep Penuelas, mentor badaczki z CREAF.

Źródło: CORDIS, JK