Usando imagens de satélite para mapear árvores na África Ocidental

Usando imagens de satélite para mapear árvores na África Ocidental

Mapeamento de árvores na África Ocidental

 

As árvores serão um componente-chave para combater as mudanças climáticas neste século. Eles são um aliado natural na absorção e armazenamento do carbono. Para ser eficaz, no entanto, precisamos entender melhor quantas árvores existem na Terra e planejar plantar árvores estrategicamente para aumentar a absorção de carbono.

Usando imagens de satélite para mapear árvores na África Ocidental

Uma área que desafia isso é a África Ocidental. É uma região diversificada que possui ambientes muito secos a úmidos, até mesmo tropicais.

Um desafio tem sido mapear árvores em áreas muito secas, onde existem grandes espaços com poucas árvores e até areia. Normalmente, as regiões secas aparecem como muito brancas ou monótonas em cores, pois os satélites mapeiam essas regiões. Imagens de satélite de alta resolução mais recentes, fornecidas por empresas comerciais como a Digital Globe, permitiram que uma resolução muito mais alta estivesse amplamente disponível.

Usando 50.000 imagens disponíveis em áreas que cobrem a África Ocidental , uma equipe de pesquisa da Universidade de Copenhague, da Universidade de Bremen e do Centro Espacial Goddard da NASA conseguiu mostrar que mesmo desertos secos ou regiões semi-áridas são regiões importantes para cobertura de árvores e podem até ajuda na luta contra as alterações climáticas.

Conjunto de mapas que ilustram como os pesquisadores usaram o aprendizado profundo para mapear árvores na África Ocidental.
Para mapear as árvores, os pesquisadores usaram o supercomputador Blue Waters da Universidade de Illinois e uma abordagem de inteligência artificial chamada “aprendizagem profunda”. Mapa: NASA .

Em seu artigo, eles foram capazes de mostrar que há cerca de 0,7 árvores por hectare nas regiões mais secas, 9,9 árvores por hectare em regiões relativamente áridas, cerca de 30 árvores por hectare em áreas semi-áridas e 47 nas regiões sub-úmidas. . Em outras palavras, não são apenas as florestas tropicais, mas também as regiões semi-áridas e subtropicais que são áreas importantes para as árvores.

A equipe marcou manualmente 90.000 árvores em imagens de treinamento e, em seguida, criou um modelo de rede neural profunda, aplicando um modelo de rede neural convolucional, para estimar o número de árvores. Cerca de 1,8 bilhão de árvores foram encontradas, indicando a importância da região para o número total de árvores. [1]

Globalmente, estima-se que existam mais de 3 trilhões de árvores , ou cerca de 422 árvores por pessoa. Não muito tempo atrás, foi demonstrado que cerca de 4,4 bilhões de hectares de dossel de árvores poderiam existir no mundo e cerca de 0,9 bilhão de hectares podem ser adicionados para aumentar a cobertura de árvores. [2]

G. Gray Tappan, do Serviço Geológico dos EUA, fotografou esta imagem ao longo de uma estrada no centro-leste do Senegal em 1984 como parte de seus estudos sobre a cobertura terrestre da África Ocidental.  Em 2013, Tappan voltou à cena para filmar mais uma vez.  O trabalho apresentado no livro do USGS Earth Resources Observation and Science Center "Paisagens da África Ocidental: Uma Janela para um Mundo em Mudança" foi baseado na refotografia de vários locais ao longo de três décadas.
G. Gray Tappan, do Serviço Geológico dos EUA, fotografou esta imagem ao longo de uma estrada no centro-leste do Senegal em 1984 como parte de seus estudos sobre a cobertura terrestre da África Ocidental. Em 2013, Tappan voltou à cena para filmar mais uma vez. O trabalho apresentado no livro USGS Earth Resources Observation and Science Center “ Paisagens da África Ocidental: Uma Janela para um Mundo em Mudança ”. foi baseado na refotografia de vários locais ao longo de três décadas. Fotos: G. Gray Tappan , US Geological Survey Earth Resources Observation and Science Center. Domínio público.

O que o documento da África Ocidental mostra é que o quadro não é apenas potencialmente mais complexo, mas a cobertura de árvores pode ser adicionada mesmo em terras que podem ser consideradas menos produtivas. Embora muita atenção tenha se concentrado nas regiões tropicais, particularmente na perda de árvores, também precisamos nos concentrar nas regiões semiáridas e subtropicais que também podem abrigar um número surpreendentemente alto de árvores e podem desempenhar um papel crucial nas mudanças climáticas, porque essas regiões menos úmidas são mais prevalentes.

Agrofloresta mitiga o desmatamento

Uma questão que surge afetando a cobertura de árvores é o uso da terra e operações agrícolas comerciais, como agricultura e pastoreio, que podem destruir terras florestais. Em um estudo usando várias imagens de satélite para a África Ocidental, descobriu-se, no entanto, que a agrossilvicultura, onde as árvores são plantadas ao redor ou dentro das regiões agrícolas, pode ser uma maneira de resolver o problema da perda de árvores devido à mudança no uso da terra. [3]

Em vez de remover grandes extensões de solo florestado, as árvores podem ser plantadas junto com a agricultura. Verificou-se que atualmente na África Ocidental houve uma redução de cerca de 17% nas regiões florestais desde a década de 1990. No entanto, a cobertura arbórea em regiões agrícolas aumentou cerca de 2,4 milhões de hectares, ou cerca de 5% desde 1992.

No planalto de Ader-Doutchi, no Níger, as acácias nativas são plantadas ao longo dos terraços.  Foto: G. Gray Tappan/USGS.
No planalto de Ader-Doutchi, no Níger, as acácias nativas são plantadas ao longo dos terraços. Foto: G. Gray Tappan/USGS .

Isso significa que as regiões agrícolas contribuíram mais para a captura de carbono desde a década de 1990. Também mostra que muitas regiões poderiam ser reorientadas para aplicar agroflorestas do que as praticadas atualmente, o que ajudaria os objetivos de reflorestamento do globo e ao mesmo tempo ajudaria a África Ocidental a manter suas árvores.

O que está claro é que a cobertura florestal precisa ser preservada e é provável que mais árvores sejam necessárias em muitas regiões para atingir as metas climáticas e mitigar as mudanças climáticas. Agora estamos melhorando a forma como podemos medir o número de árvores, mesmo em regiões onde as árvores são mais esparsas, mas ainda desempenham um papel muito importante na proteção contra a erosão e na mitigação das mudanças climáticas por meio da captura de carbono.

Muita atenção se concentrou em regiões tropicais e úmidas, mas será necessária a proteção de árvores em regiões semi-áridas e até áridas. Trabalhos recentes na África Ocidental mostram que podemos medir melhor as árvores nesta região, bem como encontrar maneiras de protegê-las melhor.

Referências

[1]     Para saber mais sobre como os métodos de aprendizado profundo foram usados ​​para contar melhor o número de árvores na África Ocidental, consulte: Brandt, Martin, Compton J. Tucker, Ankit Kariryaa, Kjeld Rasmussen, Christin Abel, Jennifer Small, Jerome Chave, et al. 2020. “Uma contagem inesperadamente grande de árvores no Saara e no Sahel da África Ocidental.” Natureza  587 (7832): 78-82. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2824-5 .

[2]     Para mais informações sobre cobertura de árvores ao redor do mundo e seu potencial, veja; Bastin, Jean-François, Yelena Finegold, Claude Garcia, Danilo Mollicone, Marcelo Rezende, Devin Routh, Constantin M. Zohner e Thomas W. Crowther. 2019. “O Potencial Global de Restauração de Árvores.” Ciência  365 (6448): 76-79. https://doi.org/10.1126/science.aax0848 .

[3]     Para mais informações sobre agrossilvicultura na África Ocidental e o que pode ser feito para melhorar a situação da cobertura arbórea, ver: Tschora, Héloïse e Francesco Cherubini. 2020. “Co-Benefícios e Compensações da Agrofloresta para Mitigação das Mudanças Climáticas e Outros Objetivos de Sustentabilidade na África Ocidental.” Ecologia e Conservação Global  22 (junho): e00919.

disponível em https://www.geographyrealm.com/  em 12..07.2022

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