Ekologia widziana z powietrza

Z czego naprawdę są zbudowane nasze lasy? Ekolog Greg Asner używa spektrometru i silnych laserów do mapowania natury z powietrza z dokładnością 3D. Nazywa to "nowoczesnym systemem rozliczeniowym" węgla. Podczas prezentacji, Asner przekazuje jasną wiadomość: Aby uratować ekosystemy, potrzebujemy więcej danych zdobywanych nowymi sposobami.

Technologia może zmienić postrzeganie natury.

Weźmy na przykład lwy.

Przez wieki twierdzono, że to lwice

polują na otwartych przestrzeniach sawanny,

a lwy nic nie robią do pory obiadowej.

Na pewno też o tym słyszeliście.

Ostatnio prowadziłem badanie

w Parku Narodowym Krugera w RPA.

Badacze zakładali nadajniki GPS

na samce i samice lwów.

Obserwowaliśmy ich zachowania łowieckie

z powietrza.

W lewym dolnym rogu widzicie

lwa czyhającego na stado impali.

Po prawej widzicie coś,

co nazywam lwim polem widzenia,

czyli zakres widzenia lwów we wszystkich kierunkach,

aż jego lub jej widok jest utrudniony przez roślinność.

Odkryliśmy, że lwy

wcale nie są leniwymi łowcami,

tak jak wcześniej sądziliśmy.

Używają tylko innej strategii.

Podczas, gdy lwice polują

na wolnych przestrzeniach sawanny,

przemierzając dalekie dystanse za dnia,

lwy robią zasadzki

w gęstej roślinności, często nocą.

Po lewej stronie widać

pola widzenia lwów,

a po prawej, pola widzenia lwic.

Gęstszą roślinność oznaczono na czerwono,

zaś otwarte przestrzenie na biało.

To jest pole widzenia na wysokości wzroku

polujących lwów i lwic.

Teraz rozumiecie,

dlaczego lwy polują

w tak mrocznych warunkach.

Tym przykładem chciałem pokazać,

jak niewiele wiemy o naturze.

Wiele dotychczas zrobiono,

aby zahamować utratę lasów deszczowych,

a te znikają w zastraszającym tempie,

tak jak zaznaczono na czerwono na slajdzie.

Co za ironia, że robimy tak wiele,

ale tak niewiele wiemy o tych miejscach.

Jak możemy uratować coś, czego nie rozumiemy?

Jestem ekologiem, podróżuję po świecie.

Kiedyś zajmowałem się fizyką, chemią,

biologią i innymi nudnymi rzeczami.

Ale przede wszystkim mam bzika na punkcie tego,

czego nie wiemy o naszej planecie.

Więc stworzyłem

Carnegie Airborne Observatory, w skrócie CAO.

Wygląda raczej jak fantazyjnie pomalowany samolot,

jednak znajduje się w nim około 1 tony

nowoczesnych czujników, komputerów

wraz z ekipą naukowców i pilotów

bardzo zmotywowanych do działania.

Korzystamy z dwóch wyjątkowych narzędzi:

spektroskopu obrazującego,

który może analizować skład chemiczny roślin

z powietrza,

oraz zestawu laserów,

bardzo silnych,

emitowanych z podwozia samolotu,

które przenikają przez otoczenie

i robią pomiar prawie 500.000 razy na sekundę

dając obraz 3D wysokiej rozdzielczości.

Oto obraz mostu Golden Gate

w San Francisco, niedaleko mojego miejsca zamieszkania.

Mimo, że lecieliśmy wprost nad nim,

zdołaliśmy odtworzyć jego obraz 3D wraz z kolorem

w kilka sekund.

Prawdziwą mocą CAO

jest możliwość obrazowania

prawdziwych struktur ekosystemu.

Oto obraz wioski w lesie amazońskim

stworzony dzięki CAO.

Możemy zrobić przekrój przez nasze dane

i zobaczyć trójwymiarową strukturę

roślinności i budynków

lub możemy skorzystać z danych o składzie chemicznym,

aby zbadać prędkość wzrostu roślin,

wszystko z powietrza.

Najszybciej rosną rośliny w kolorze intensywnego różu.

Możemy zobaczyć bioróżnorodność w sposób,

o którym mogliśmy tylko śnić.

Tak wygląda las tropikalny

z góry podczas lotu balonem.

A tak widzimy go

w różnorodności kolorów,

co świadczy o mnogości gatunków.

Ale trzeba pamiętać, że te drzewa

są większe od wielorybów,

a to oznacza, że nie można ich zrozumieć

po prostu koło nich przechodząc.

Nasze obrazowanie w 3D uwzględnia chemię i biologię.

Dzięki niemu mamy informacje

nie tylko o gatunkach żyjących w koronach drzew,

ale również o innych gatunkach

żyjących w lesie tropikalnym.

Stworzyłem CAO,

aby odpowiedzieć na pytania trudne do rozwiązania

z każdej perspektywy,

takiej jak ziemia, czy czujniki satelitarne.

Dzisiaj chcę zadać 3 z tych pytań.

Pierwsze z nich:

Jak poradzimy sobie z rezerwami węgla

w lasach tropikalnych?

Jest on zawarty w drzewach

i nie możemy dopuścić do jego wydostania się,

jeśli chcemy zahamować globalne ocieplenie.

Niestety, globalna emisja węgla

spowodowana wycinaniem lasów

jest jak ta wytwarzana przez transport,

czyli wszystkie statki, samoloty, pociągi i samochody razem wzięte.

Zrozumiałe jest, że politycy

próbują zredukować wycinkę lasów,

jednak robią to na obszarach

nieznanych nauce.

Jeśli nie wiadomo dokładnie, gdzie jest węgiel,

skąd wiemy, co tracimy ?

Zasadniczo, potrzebujemy nowoczesnego systemu rozliczeniowego.

Dzięki naszemu systemowi możemy dokładnie wykryć

ukryty w lasach tropikalnych węgiel.

Lasy o gęstych koronach drzew oznaczone są na czerwono,

widzicie foremne wycięcia

lub wycięcia w lesie na żółto i zielono.

To jest jak wycinanie ciasta z tym, że to ciasto

jest głębokie na długość wieloryba.

Można przybliżyć obraz i zobaczyć

las i drzewa jednocześnie.

To niesamowite, że lecąc

bardzo wysoko nad lasem

można później dokonać dogłębnej analizy

i poczuć wierzchołki drzew,

każdy liść i gałąź,

tak jak robią to inne gatunki

żyjące w lesie.

Korzystaliśmy z tej technologii,

aby zbadać i po raz pierwszy stworzyć

wysokorozdzielczy obraz

rozmieszczenia węgla w tak odległych miejscach jak Nizina Amazonki

i w nie tak odległych jak Stany Zjednoczone

i Ameryka Środkowa.

Po raz pierwszy zobaczycie w wysokiej rozdzielczości

rozmieszczenie węgla w Peru i w Panamie.

Kolory przechodzą z czerwieni w niebieski.

Na czerwono oznaczono bardzo wysoką akumulację węgla.

To lasy wielkie jak katedry.

Na niebiesko oznaczono obszary niskiej akumulacji węgla.

Peru jest niesamowitym miejscem,

całkowicie nieznanym pod względem rozmieszczenia węgla

aż do dziś.

Można polecieć na północ Peru

i zobaczyć bardzo duże rezerwy węgla na czerwono

oraz Amazonkę i obszary zalewowe

dzielące krajobraz.

Można zobaczyć obszary kompletnie zniszczone

przez wycinkę lasów, oznaczone na niebiesko,

oraz szerzącą się plagę tego zjawiska na pomarańczowo.

Można udać się do południa Andów,

aby zobaczyć granicę drzew i sprawdzić,

gdzie dokładnie kończą się rezerwy węgla

w miarę jak zbliżamy się do gór.

Możemy też udać się do największego mokradła w zachodniej Amazonii,

wodnego raju

rodem z "Avatara" Jamesa Camerona.

Możemy zobaczyć jeden z najmniejszych krajów strefy tropikalnej,

Panamę, i przekonać się o różnorodnym

rozmieszczeniu węgla,

od bardzo wysokiego do bardzo niskiego.

Niestety, większość węgla ulatnia się na nizinach

ale to, co zostało

pod względem zasobów węgla wysokiej zieleni i czerwieni,

to rzeczy, które występują w górach.

Jeden ciekawy wyjątek widzimy

na samym środku ekranu.

Wokół Kanału Panamskiego istnieje strefa buforowa,

oznaczona na czerwono i żółto.

Władze kanału używają siły,

aby chronić ich przełom i globalny handel.

Rodzaj mapowania węgla

zmienił rozwój

polityki zasobów i ochrony.

Posuwa to naprzód nasze możliwości ochrony lasów

i zahamowania zmian klimatycznych.

Moje drugie pytanie brzmi: Jak powinniśmy przygotować na zmiany klimatu

miejsce, jakim jest amazoński las tropikalny?

Spędziłem dużo czasu w tych miejscach

i tam już widać zmianę klimatu.

Temperatury są coraz wyższe,

oraz coraz częściej występują

powracające susze.

Tutaj pokazana jest ogromna susza z 2010 roku,

gdzie obszar na czerwono jest wielkości Europy Zachodniej.

Amazonka była tak sucha w 2010 roku,

że główne koryto rzeki

wyschło częściowo, jak widać na zdjęciu

w dolnej części slajdu.

Odkryliśmy, że na bardzo odległych terenach

susze mają bardzo negatywny wpływ

na lasy tropikalne.

Na przykład, kolor czerwony ukazuje drzewa,

które wymarły po suszy w 2010 roku.

Teren ten znajduje się na granicy

Peru z Brazylią.

Obszar ten jest niezbadany

i nieznany naukowo.

Dlatego my jako naukowcy myślimy,

że gatunki będą migrować

wraz ze zmieniającym się klimatem,

ze wschodniej Brazylii aż do zachodnich Andów,

a więc do terenów górskich

w celu zminimalizowania ich doświadczania zmiany klimatu.

Jednym z problemów jest fakt, iż to ludzie

niszczą zachodnią Amazonkę kiedy tu rozmawiamy.

Spójrzmy na to rozdarcie w lesie o powierzchni 100 kilometrów kwadratowych,

spowodowane przez wydobywców złota.

Las to kolor zielony w 3D,

a efekt wydobywania złota

widać poniżej powierzchni gleby.

W takiej sytuacji, gatunki nie mają dokąd migrować.

Jeżeli jeszcze nie byłeś w dorzeczu Amazonki, powinieneś tam pojechać.

Za każdym razem jest to niesamowite przeżycie,

nieważne w którym miejscu będziesz.

Prawdopodobnie zobaczysz to zjawisko na rzece.

Jednak często

rzeka ukrywa to, co dzieje się naprawdę

w lasach.

Polecieliśmy nad tą samą rzeką

zobrazowaną technologią 3D.

Las jest po lewej stronie.

Teraz cyfrowo usuniemy las

i zobaczymy, co się dzieje poniżej koron drzew.

Odkryliśmy wydobycie zlota,

które jest nielegalne,

oddala się od brzegu rzeki,

stąd te dziwne otwory

pojawiające się na prawym ekranie.

Nie martwcie się, współpracujemy z władzami

nad rozwiązaniem tego i wielu innych problemów

w tym regionie.

W celu utworzenia planu ochrony

tych wyjątkowych i znaczących terenów

jakimi są zachodnia Amazonka i przesmyk Amazonki w Andach.

Musimy rozpocząć tworzenie

geograficznie wyraźnych planów.

Jak możemy to zrobić nie znając geografii bioróżnorodności regionu,

jeżeli jest to tak nieznane nauce?

Pracowaliśmy nad użyciem

spektroskopii laserowej CAO

do opracowania po raz pierwszy bioróżnorodności

amazońskiego lasu tropikalnego.

Widać rzeczywiste dane ukazujące różne gatunki w różnych kolorach.

Kolory czerwony, niebieski i zielony

oznaczają kolejne gatunki.

Kiedy to wszystko połączymy i rozszerzymy

do poziomu regionalnego

otrzymamy kompletnie nową geografię bioróżnorodności

nieznaną we wcześniejszych etapach pracy.

To mówi nam o miejscach występowania

zmian wśród środowisk.

Jest to bardzo ważne ze względu na informacje

na temat miejsc, z których i do których

migrują gatunki ze zmianą klimatu.

Jest to kluczowa informacja

potrzebna rządzącym, aby rozwijać chronione obszary

w kontekście planów rozwoju regionalnego.

Trzecim i ostatnim pytaniem jest:

Jak powinniśmy zarządzać bioróżnorodnością

chronionych ekosystemów na ziemi?

Przykład lwich polowań, od którego zacząłem

był badaniem przeprowadzonym

zza ogrodzenia ochronionego terenu

w południowej Afryce.

Prawdą jest, że duża część afrykańskiego środowiska

dotrwa do przyszłości jako chronione obszary,

które pokazałem na niebiesko na ekranie.

Jest to duża presja i odpowiedzialność

spadająca na zarządców parku.

Muszą podejmować decyzje

przynoszące korzyści wszystkim chronionym gatunkom.

Niektóre z tych decyzji mają bardzo duże znaczenie.

Na przykład, jak często i gdzie

używać ognia jako narzędzia?

I jak radzić sobie z wielkimi gatunkami

jak słonie, które mogą mieć zły wpływ

na inne gatunki lub ekosystem

jeżeli ich populacja jest zbyt liczna.

Tego typu zmiany

naprawdę wpływają na krajobraz.

Na pierwszym planie widać dużo ognia

i dużo słoni,

otwartą sawannę na niebiesko, i kilka drzew.

Gdy przekroczymy granicę, znajdziemy się na terenie,

który jest zabezpieczony przed pożarami,

i gdzie nie ma słoni.

ale jest gęsta roślinność i zupełnie odmienny ekosystem.

W miejscu jakim jest Park Krugera

zwiększające się skupisko słoni

jest poważnym problemem.

Wiem, że jest to delikatna kwestia dla wielu z was

i że nie ma na to łatwych odpowiedzi.

Pozytywem jest fakt, iż technologia, którą rozwijamy

i którą stosujemy na przykład w południowej Afryce,

pozwala nam mapować każde drzewo na sawannie,

a podczas kolejnego lotu

możemy zobaczyć, które drzewa zniszczyły słonie,

tak jak to widać na czerwono,

i jak często się to dzieje

w różnych typach krajobrazów sawanny.

To daje zarządcom parku

użycia taktycznych strategii zarządzania,

które są bardziej wyważone

i nie prowadzą do skrajności, które pokazałem.

Dlatego sposób, w jaki patrzymy

na współczesne chronione tereny

musi polegać na dostrzeganiu kręgu życia,

gdzie mamy zarzadzanie ogniem i słońmi.

Są to czynniki wpływające na strukturę ekosystemu,

a następnie te czynniki oddziałują na wszystko

od owadów aż po drapieżniki,

jakimi są lwy.

Patrząc naprzód, planuję rozbudowanie

powietrznego obserwatorium.

Mam nadzieję, że uda się wnieść technologię

na orbitę, aby zarządzać planetą

właśnie takimi technologiami.

Do tego czasu, znajdziecie mnie latającego

w odległe miejsca, o których nigdy nie słyszeliście.

Chciałem zakończyć stwierdzeniem, że technologia

jest niezbędna do zarządzania naszą planetą.

Ważniejsze jest jednak zrozumienie

i mądrość jej stosowania.

Dziękuję.

(Brawa)