وتستخدم المعلومات الواردة من الأقمار الصناعية لأغراض عديدة، من التجسس إلى بث البث التلفزيوني. باحثون إسرائيليون يطورون طريقة مبتكرة يستخدمون فيها صور الأقمار الصناعية لمعرفة آثار رعي الحيوانات في مساحات واسعة 24 أكتوبر 2015
د. ميري تسلوك، زاوية – وكالة أنباء العلوم والبيئة
هل تحب شرائح اللحم هل تحب الجبن هل أنتم نباتيون متدينون تريدون إنقاذ الكوكب؟ مهما كانت الإجابة، المهم هو أن المراعي لها تأثير كبير على حياة كل واحد منا. المراعي ضرورية ليس فقط لأنها توفر اللحوم والحليب، ولكنها أيضًا مناطق مفتوحة للترفيه والتسلية، وتحمي التربة، وتنقي المياه، وتحمي موائل مجموعة غنية من الأنواع. علاوة على ذلك، تخزن هذه المناطق حوالي 20 بالمائة من إجمالي الكربون في العالم، وبالتالي تساعد في تخفيف ظاهرة الاحتباس الحراري.
على الرغم من أهميتها، فإن العديد من المراعي في جميع أنحاء العالم تتعرض للتدمير بسبب التنمية المتسارعة وتغير المناخ والرعي الجائر. ومن الممكن أن تؤدي هذه التغيرات إلى الإضرار بالتربة والتصحر، وهي ظاهرة خطيرة تنتشر في جميع القارات. من ناحية أخرى، في إسرائيل توجد أحيانًا مشكلة معاكسة تتمثل في قلة الرعي، مما يزيد من خطر انتشار الحرائق. تقدم دراسة مبتكرة تطوير طريقة لرصد التغيرات التي تحدث في المراعي باستخدام معلومات الأقمار الصناعية لوكالة ناسا.
كيف يتم قياس تأثير الرعي؟
بسبب المخاطر التي تواجه مناطق الرعي، أصبح من المهم أكثر من أي وقت مضى قياس تأثير الرعي عليها. وكيف يمكن قياسه في مناطق تغطي نصف مساحة اليابسة على الأرض تقريبًا؟ في جميع أنحاء العالم، تم تطوير طرق ميدانية لقياس كمية المواد النباتية (الكتلة الحيوية). المشكلة في هذه الأساليب هي أن المراقبة الأرضية تتطلب الكثير من الوقت والقوى العاملة والموارد ولا توفر تغطية مكانية جيدة.
الجفاف في أفريقيا عام 2006: تظهر المناطق ذات النباتات الوفيرة باللون الأخضر، والمناطق ذات النباتات الأقل صحة والمزدهرة باللون البني. الصورة: صورة ناسا أنشأها جيسي ألين، باستخدام البيانات المقدمة من جينيفر سمول، مجموعة ناسا GIMMS في مركز جودارد لرحلات الفضاء
الجفاف في أفريقيا عام 2006: تظهر المناطق ذات النباتات الوفيرة باللون الأخضر، والمناطق ذات النباتات الأقل صحة والمزدهرة باللون البني. تصوير:
صورة ناسا أنشأها جيسي ألين، باستخدام البيانات المقدمة من جينيفر سمول، مجموعة ناسا GIMMS في مركز جودارد لرحلات الفضاء
تم إجراء البحث الجديد في مرعى فريد من نوعه في كاليفورنيا، مملوك من قبل جمعية دولية رائدة للحفاظ على الطبيعة، TNC (The Nature Conservancy). تتمتع منطقة البحث بأهمية مزدوجة لأنها تهدف إلى الحفاظ على مجموعة متنوعة من الحيوانات والنباتات الفريدة وأيضًا توفير قيمة اقتصادية لتربية الماشية.
ومقياس كثافة الرعي وقيم الطبيعة في المنطقة هو كمية الحشائش في الخريف في نهاية موسم الرعي، لذا تتم مراقبتها كل عام. وكان الهدف من البحث هو تطوير طريقة سريعة ودقيقة لقياس كمية العشب من أجل تقليل التكاليف الباهظة التي تخصصها الجمعية للمراقبة.
أقمار ناسا الفضائية في خدمة المجتمع
تراقب الطريقة المبتكرة تأثير الرعي في مناطق واسعة باستخدام محاكاة الأقمار الصناعية MODIS (مقياس الطيف التصويري متوسط الدقة). وهو قمر صناعي تابع لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا، يقوم بتصوير الأرض بأكملها كل يوم. يتمتع القمر الصناعي بميزة كبيرة حيث أنه يوفر المعلومات المتاحة لعامة الناس مجانًا وسهولة وسرعة.
المعلومات الواردة في عمليات محاكاة MODIS هي أنواع النباتات التي تستخدم أطوال موجية مختلفة للضوء، وحساب هذه المؤشرات هو رقم يسمح بقياس كمية المواد النباتية وتغطيتها. واكتشف الباحثون أن مؤشرات الغطاء النباتي التي تم قياسها من القمر الصناعي تتبع بدقة توقيت وكمية هطول الأمطار التي سقطت قبل بضعة أيام. ففي العقد الماضي، على سبيل المثال، كان هناك ارتباط واضح بين كمية العشب التي تم قياسها عن طريق الرصد الأرضي وثلاثة أبعاد عبر الأقمار الصناعية. يوضح هذا المثال الدقة التي يتيحها القمر الصناعي في قياس كمية النباتات وحساسيتها للظروف المناخية المتغيرة.
والأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أن كميات النباتات التي قياسها القمر الصناعي في الربيع، في ذروة موسم نمو العشب، يمكن أن تتنبأ بكمية العشب التي ستبقى في نهاية موسم الرعي في الخريف. هذه النتيجة لها أهمية حاسمة في إدارة مناطق الرعي: يمكن لمديري المناطق عرض قيم الأقمار الصناعية مجانًا وبطريقة بسيطة كل ربيع، وبالتالي معرفة كمية الماشية التي يمكن وضعها في المنطقة وكيف. طويل. في السنوات الخصبة، من الممكن السماح بضغط رعي أكبر وتحقيق ربح أكبر من المنطقة، بينما في السنوات الأكثر جفافًا من الممكن توقع ذلك ومنع الرعي الجائر.
سيتم استخدام الطريقة المبتكرة للتنفيذ الذي سيمنع الرعي الجائر. وبدلاً من مراقبة حالة الأرض على الأرض كل عام، ستستخدم رابطة الشركات عبر الوطنية معلومات الأقمار الصناعية للتأكد من أن كثافة الرعي في ذلك العام لم تتجاوز الحد المسموح به. وبفضل كفاءة ودقة الطريقة قررت الجمعية اعتمادها في الرصد السنوي لكافة عشرات آلاف الدونمات من المراعي الخاضعة لإدارتها. وهذا يوفر الكثير من الموارد من أجل الحفاظ على الطبيعة.
وعلى الرغم من أن الطريقة تم تطويرها لقياس كمية العشب، إلا أنها تعمل بشكل جيد أيضًا في مناطق غابات البيتا والبحر الأبيض المتوسط، ومن الممكن تطبيقها في إسرائيل أيضًا، وبالتالي تعزيز فوائد الرعي لإدارة المساحات المفتوحة في البلد.
معلومات الأقمار الصناعية للحفاظ على الطبيعة
يعد القمر الصناعي MODIS ذو قيمة هائلة لعمليات البحث والمراقبة على الأرض. وللقمر الصناعي العديد من التطبيقات لإدارة الموارد الطبيعية والتخطيط والتنفيذ ووضع السياسات البيئية. وهو ذو أهمية حاسمة في جميع أنحاء العالم في رصد التنمية والتغيرات في استخدام الأراضي ورسم خرائط النظم الإيكولوجية. على سبيل المثال، في البرازيل، تستخدمه السلطات لرصد إزالة الغابات بشكل غير قانوني وتمكنت من تقليل الجريمة بنسبة 70 بالمائة.
تستخدم المحميات الطبيعية عمليات المحاكاة لإدارة الحرائق، بينما تستخدم منظمات الحفاظ على الطبيعة المعلومات لتخطيط المناطق المهمة لحماية الأنواع المهددة بالانقراض. في إسرائيل، لا يزال استخدام معلومات الأقمار الصناعية للإدارة البيئية في بداياته، لكن الهيئات البيئية تستخدم MODIS والأقمار الصناعية الأخرى لرسم خرائط الغطاء النباتي وإدارة مناطق الغابات والزراعة الدقيقة. وفي مؤتمر العلوم والبيئة السنوي للجمعية الإسرائيلية لعلم البيئة وعلوم البيئة، عُقدت جلسة خاصة حول تطبيقات الاستشعار عن بعد لإدارة الموارد الطبيعية، في محاولة لتعزيز استخدام الأقمار الصناعية أيضًا في وزارة حماية البيئة.
وقد تم تقديم الدراسة الكاملة في المؤتمر السنوي لجمعية البيئة والعلوم البيئية، أكتوبر 2015.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
