Повітряна екологія

З чого насправді зроблені наші ліси? З повітря, як стверджує еколог Ґреґ Еснер, який використовує спектрометр і потужні лазери, щоб відобразити природу у найдрібніших калейдоскопічних 3D одиницях. Він називає це високотехнічною системою обліку вуглецю. У цій захопливій промові Еснер наголошує: щоб зберегти нашу екосистему, ми потребуємо значно більше даних, зібраних сучасними методами.

Технології можуть змінити наше розуміння природи.

Взяти до прикладу випадок із левами.

Століттями нам було відомо, що левиці

роблять все в пошуках їжі у відкритій савані,

а леви не роблять нічого, поки не настане час вечеряти.

Можу вас запевнити, що ви про це також чули.

Нещодавно я керував операцією з повітряної картографіі

у Національному парку Крюґера, що у Південній Африці.

Наші працівники надягнули ошийники з GPS

на левів та левиць,

щоб стежити за ними та відобразити на карті, як виглядає їхня поведінка під час ловів

з повітря.

Нижня картинка зліва показує, як лев оцінює

стадо антилоп для полювання,

а права показує так звану

ширину зору лева.

Це те, наскільки далеко може бачити лев в усіх напрямках,

поки його чи її поле зору не загороджує рослинність.

І ми зрозуміли,

що леви не такі ліниві мисливці,

як ми вважали до того.

Вони просто використовують іншу стратегію.

Левиці полюють

у відкритій савані

на великій відстані, зазвичай упродовж дня,

тоді як леви ховаються

у засідці з густої рослинності, найчастіше вночі.

Це відео показує реальну ширину зору при полюванні

лева - зліва

та левиці - справа.

Червоний і темніші кольори позначають густішу рослинність,

а білий - це широкий відкритий простір.

А це ширина зору на рівні очей

лева та левиці на полюванні.

Раптом з'являється чітке уявлення,

за яких умов

леви полюють.

Я навів цей приклад з самого початку,

тому що він показує, наскільки погано ми знаємо природу.

Досі чимало було зроблено для того, щоб

призупинити втрату тропічних лісів,

проте ліси зникають дуже швидко,

як показує червоний колір на цьому слайді.

За іронією долі, ми так наполегливо працюємо,

але ці території все ще недосліджені.

Як ми можемо зберегти те, що ми не розуміємо?

Я глобальний еколог і землезнавець,

знаю фізику, хімію,

біологію і ще багато інших занудних предметів,

але найбільше мене захоплює те, чого ми не знаємо

про нашу планету.

Тому я створив

Повітряну обсерваторію Карнеґі, або ПОК.

Можливо вона виглядає, як літак із незвичним завданням - розмалювати карту,

але я помістив туди майже тисячу кілограм

високотехнологічних сенсорів і комп'ютерів,

з якими працюють дуже зацікавлені

землезнавці та пілоти.

Два наших прилади - унікальні:

один називається спектрометр обробки зображення.

Він визначає хімічний склад

рослин, коли ми пролітаємо над ними.

Інший пристрій - це набір лазерів,

дуже потужних лазерів,

які світяться на нижній частині літака.

Вони оглядають екосистему

та вимірюють її майже 500,000 разів за секунду

у розширенні 3D.

Ось зображення моста Золоті ворота

у Сан-Франциско, недалеко від мого дому.

Хоча ми пролетіли точно над цим мостом,

ми змогли зобразити його у 3D, зафіксувавши кольори

всього за кілька секунд.

Але справжня цінність ПОК -

це можливість зафіксувати справжні структурні елементи

екосистеми.

Ось зображення маленького містечка на березі Амазонки,

яке зробили на ПОК.

Якщо ретельніше вивчити дані,

ми побачимо, наприклад, структуру

рослинності та будівель у 3D.

Можемо використати хімічні дані для того, щоб

з'ясувати, наскільки швидко ростуть рослини,

коли ми пролітаємо над ними.

Яскраво-рожевий колір показує рослини, які ростуть найшвидше.

Ми маємо змогу розглядати біологічне розмаїття так,

як ви не могли собі й уявити.

Ось як виглядає тропічний ліс,

коли ви пролітаєте на ним на повітряній кулі.

А ось як ми бачимо тропічний ліс -

у калейдоскопічних кольорах, які розповідають про те,

як багато видів співіснують один з одним.

Але не забувайте, що ці дерева

більші за китів,

а це означає, що їх неможливо зрозуміти,

коли просто проходиш під ними.

Тому наші зображення у 3D досліджують все хімічно та біологічно.

Не лише те, які рослин

живуть у затінку дерев -

ми отримуємо інформацію

і про інші види, які населяють тропічні ліси.

Я створив ПОК,

щоб дати відповідь на дуже суперечливі запитання,

на які важко відповісти навіть з таких вигідних позицій

як земля чи супутникові датчики.

Хочу сьогодні поділитися з вами трьома запитаннями.

Перше питання -

як ми використовуємо запаси вуглецю

в тропічних лісах?

Тропічні ліси містять велику кількість вуглецю в деревах,

і тому ми мусимо зберегти цей вуглець у лісах,

якщо хочемо уникнути подальшого глобального потепління.

На жаль, глобальне виділення вуглецю

від вирубування лісів

дорівнює глобальному секторові перевезень.

Це всі кораблі, літаки, потяги та автомобілі разом взяті.

Тож зрозуміло, що політики, які ведуть переговори,

силкуються зменшити рівень вирубування лісів,

але роблять це на таких територіях,

які зовсім незнайомі науці.

Якщо ви не знаєте, де точно є вуглець,

то як ви можете знати, що втрачаєте?

По суті, нам необхідно мати високотехнологічну систему обліку.

Завдяки нашій системі ми можемо дуже детально побачити запаси вуглецю

в тропічних лісах.

Червоний колір позначає тропічні ліси із зімкнутою запоною.

Також ви бачите ділянки, де вирубують ліс.

Вони мають геометричну форму та замальовані жовтим чи зеленим.

Це немов розрізаний торт, тільки

надзвичайно глибокий.

Можна розглянути зображення крупним планом

і побачити ліс та дерева одночасно.

Найдивовижніше ,що попри висоту

польоту над лісом,

пізніше, під час аналізу, ми можемо детальніше

дослідити вершини дерев,

листок за листком, гілку за гілкою,

так само як це самотужки роблять інші види,

які живуть у тих лісах.

Ми використовуємо технології, щоб дослідити

та розробити першу вуглецеву географію

у високому розширенні

у місцях віддалених, як-от басейн Амазонки,

і близьких, як-от Сполучені Штати Америки

та Центральна Америка.

А тепер запрошую вас у першу подорож

великими територіями Перу та Панами, де є вуглець.

Кольори будуть змінюватися від червоного до блакитного.

Червоним кольором позначені місця, де є великі запаси вуглецю,

найбільші ліси, які ви могли собі уявити.

Синій колір позначає місця з низьким запасом вуглецю.

Знаєте, Перу - це дивовижне місце,

яке було зовсім недосліджене з погляду географії вуглецю

до сьогодні.

Ми можемо перенестися до цієї території на півночі Перу,

де знайдено багатющі запаси вуглецю, зафарбовані червоним,

або до річки Амазонки чи заплави,

які проходять через неї.

Можна поглянути на територію, яка була повністю спустошена

вирубуванням лісів, позначену блакитним кольором.

Оранжевим позначена територія, на якій вирубали ліси.

Також ми можемо переміститися до південних Анд,

щоб побачити лінію поширення лісів і дізнатися,

де закінчується географія вуглецю,

коли ми піднімаємось до гірської системи.

Також можемо розглянути найбільше болото у західній частині Амазонки.

Це водяна країна мрій,

схожа на "Аватар" Джима Кемерона.

Поглянемо на одну з найменших тропічних країн -

Панаму, де рівень вуглецю

дуже коливається -

від яскраво-червоного до темно-блакитного.

На жаль, вуглецю в долинах майже не залишилося.

Залишилось те, що ви бачите,

на основі великих запасів вуглецю, замальованих червоним і зеленим.

Ці запаси знайдені високо в горах.

Дуже цікавий виняток можна побачити

в центрі екрану.

Ця буферна зона навколо Панамського каналу,

позначена червоним і жовтим.

Влада каналу силою

захищає свій вододіл та світову торгівлю.

Цей спосіб нанесення запасів вуглецю на карту

змінив розвиток політики

зі збереження довкілля та природних ресурсів.

Це справді збільшує наші шанси врятувати ліси

та оминути різноманітні катаклізми.

Друге запитання: як ми можемо підготуватися до кліматичних змін

у місцях на кшталт тропічних лісів Амазонки?

Можу запевнити вас, що я провів там багато часу,

і ми вже спостерігаємо кліматичні зміни.

Температура піднімається,

що призводить до багатьох посух,

до періодичних посух.

Значна посуха у 2010 році

позначена тут червоним, що вказує на територію завбільшки як Західна Європа.

У 2010 Амазонка наскільки обміліла,

що навіть її основна течія

частково пересохла, як ви бачите на фото

внизу слайду.

Ми зрозуміли, що в дуже віддалених територіях

посухи мають значний негативний вплив

на тропічні ліси.

Червоним позначені всі сухі дерева,

які постраждали від посухи 2010 року.

Це територія на кордоні

Перу та Бразилії.

Вона зовсім не досліджена

і майже невідома з наукової точки зору.

Тож ми, як землезнавці, гадаємо,

що біологічні види

через зміну клімату мігруватимуть зі сходу Бразилії

аж на захід Анд,

високо в гори,

щоб менше піддаватися кліматичним змінам.

Одна з проблем полягає в тому, що люди

руйнують західний берег Амазонки.

Погляньте на цю так звану рану,

створену в лісі золотопромисловцями, яка сягає
100 кв.км.

Зеленим позначені ліси у 3D.

Ми також бачимо наслідки золотопромисловості

нижче під ґрунтовою поверхнею.

Очевидно,що біологічним видам немає куди мігрувати у такій системі.

Якщо ви ще не були на Амазонці, то вам варто туди поїхати.

Хоч куди б ви поїхали,

це щоразу надзвичайний досвід.

Скоріше за все, ви побачите це так, коли будете пливти по річці.

Але зазвичай

річки приховують те, що насправді відбувається там,

у самій глибині лісу.

Ми політали над тією ж річкою,

зображаючи систему в 3D.

Ліс знаходиться зліва.

У цифровій формі ми можемо забрати ліс

і побачити, що відбувається у затінку дерев.

Ми знайшли сліди нелегальної

золотопромисловості,

далеко від берегів річки,

як видно в цих дивних ямках,

які зображені на екрані справа.

Не хвилюйтеся, ми вже працюємо з органами влади,

щоб розв'язати цю та силу-силенну інших проблем

регіону.

Тож для того, щоб об'єднати план збереження

цих унікальних коридорів,

як-от коридор Західної Амазонки та Амазонки в Андах,

ми мусимо негайно почати створювати

чіткі географічні плани.

Як ми це будемо робити, якщо ми не знаємо географії біологічного розмаїття в регіоні,

якщо це ще не досліджувалося науково?

Ми використали

лазерну спектроскопію з ПОК,

щоб уперше нанести на карту біологічне розмаїття

тропічних лісів Амазонки.

Ось фактична інформація, що позначає різні види різними кольорами.

Червоним позначені одні види, блакитним - інші,

зеленим - ще одні.

І коли це все зібрати докупи і збільшити до

регіонального рівня,

то виходить зовсім інша географія

біологічного розмаїття, яка була досі невідома.

Ми бачимо, де відбуваються значні зміни в біологічному різноманітті

від ареалу до ареалу,

і - щонайважливіше - це багато говорить нам про те,

куди і звідки мігруватимуть біологічні види,

коли змінюватиметься клімат.

Цю важливу інформацію потребують

відповідальні особи, щоб розвивати захищені території

у рамках планів регіонального розвитку.

Третє і останнє запитання -

як ми даємо раду біологічному розмаїттю на планеті

з захищеними екосистемами?

Спочатку я навів вам приклад полювання на левів.

То було дослідження

за лінією захищеної території

у Південній Африці.

Річ у тому, що більша частина природи Африки

існуватиме в майбутньому

на захищених територіях, позначених блакитним.

Тоді управління парку матиме велику відповідальність та

опиниться під тиском.

Вони мають робити такі вчинки і ухвалювати такі рішення,

від яких отримають користь всі види, яких вони захищають.

Деякі їхні рішення вже дали значні результати.

Наприклад, у якій кількості та де

використовувати вогонь як засіб управління?

Або як поводитися з такими великими видами, як слони,

які, якщо їхня популяція стане завеликою,

матимуть негативний вплив на екосистему

та на інші види?

Хочу сказати, що ці типи динаміки

справді позначаються на ландшафті.

На передньому плані - район із великою територією у вогні

і багатьма слонами:

широка савана позначена блакитним, там усього декілька дерев.

Коли ми перетинаємо цю лінію огорожі, потрапляємо

на територію, яку захищають від вогню,

і де зовсім немає слонів:

там густа рослинність та зовсім інша екосистема.

І в такому місці, як парк Крюґера,

збільшення популяції слонів

є реальною проблемою.

Я знаю, що для багатьох із вас це делікатне запитання,

на яке немає простих відповідей.

Але добре, що технологія, яку ми створили,

і з якою працюємо в Південній Африці,

дає нам змогу нанести на карту кожне дерево в савані,

а потім, завдяки повторним польотам,

побачити, які дерева

повалили слони,

що показано червоним на екрані, і як часто це відбувається

у різних типах ландшафтів у савані.

Це надає керівникам парку

першу можливість використовувати

детальніші стратегії тактичного управління,

що не призводять до тих крайнощів, які я вам щойно показав.

Ось як ми сьогодні сприймаємо

захищені території -

ми вважаємо їх колом життя,

де ми управляємо пожежами

та популяцією слонів і впливаємо на структуру екосистеми,

що, своєю чергою,

впливає на все - від комах

і аж до верхівки ланцюжка - хижаків-левів.

Надалі я планую значно розвинути

повітряну обсервацію.

Я сподіваюся вивести цю технологію на орбіту

для того, щоб з її допомогою ми могли

керувати всією планетою.

Тоді ви побачите, як я літаю

над віддаленими місцями, про які ви ніколи не чули.

Я хочу завершити на тому, що використання технології

є вирішальним для управління планетою,

але найважливіше - це розуміння

і його мудре застосування на практиці.

Дякую.

(Оплески)