H2020 INDRO Proiektua: Lehortearen monitorizaziorako urrutiko detekzio adierazleak
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2017 -2019
- Esleitutako Aurrekontua 170.121,6 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea INDRO
1. helburua
GPP eta LUEren aldakortasun espazial eta tenporala zehazteko zein ingurumen- eta landaredi-faktore diren garrantzitsuenak egiaztatu nahi izan dugu. GPP eta LUEren eragile potentzial desberdinen (hau da, tenperaturarekin eta urarekin lotutako aldagaiak, landareen ezaugarriak) eragina metodo estatistikoak erabiliz aztertu zen. Analisiaren emaitza nagusiak ikertzaileak argitaratu ditu Global Ecology and Biogeography aldizkarian (Balzarolo et al., 2019). Analisi honek agerian utzi zuen lehortearekin lotutako aldagaiek urteko argiaren erabileraren eraginkortasuna eragiten zutela baso epeletan, eta tenperaturarekin lotutako aldagaiek, berriz, baso hotzetan. Gainera, LUEren urtaroen aldakortasuna aldagai meteorologikoekin oso lotuta zegoen eta urtaro osoan zehar aldatu zen, eta udan udaberrian edo udazkenean baino handiagoa zen.
2. helburua
Eskuragarri dauden satelite-datuak plataforma desberdinetatik bildu ziren (hau da, MODIS, Proba-V eta Sentinel-2) eta urrutiko detekzioko adierazle desberdinak kalkulatu ziren. Nagusiki, adaburuaren funtzioa eta fisiologia islatzen duten urruneko adierazleetan zentratu ginen (hau da, klorofila edukiaren indizea−CCI, islapen fotokimikoaren indizea−PRI, NDVI berdea, ertz gorria), adaburuaren berdetasunaren adierazle konbentzionalen (hau da, NDVI eta fAPAR) ordez. RS adierazle bakoitzaren balioak GPP balioen aurka erregresatu ziren, zurrunbilo kobariantza teknika erabiliz lortutakoak, irudiak eskuratu ziren egun berberetarako, ingurumen-baldintza desberdinetan (hau da, lehortean) funtzio egokienak definitzeko. MODIS eta in situ NDVI-ren mugak aurkitu ditugu hosto iraunkorreko basoen GPP dinamika sasoikoa jasotzeko, NDVI-k landareen ekofisiologiaren deskribapen nahikoa ez duelako (Balzarolo et al., 2019, Remote Sensing aldizkarian argitaratua). MODIS NDVI eta CCI-k urteko batez besteko GPP-aren aldakortasun espaziala identifikatu zuten (Fernández-Martínez et al., 2019, Remote Sensing aldizkarian argitaratua).
3. helburua
GPP-ren urteko eta sasoiko aldakortasuna aurreikusteko errendimendua datu-base globaletan (adibidez, FLUXNET) eskuragarri dauden in situ behaketekin balioztatu da eta urrunetik oinarritutako beste eredu global batzuekin alderatu da (adibidez, MOD17). Gainera, GPPren eskalatzea eta baliozkotzea in situ behaketen bidez hobetzeko, paisaia espazialaren heterogeneotasunak GPP eta RS adierazleen arteko erlazioan duen eragina aztertzean zentratu ginen. Errendimendu onenak bereizmen espazial handienerako lortu ziren (hau da, 0,5 × 0,5 km-tan MODISerako) (Balzarolo et al., 2019; Urruneko detekzioa). Gainera, erakusten dugu heterogeneotasun espazialaren indizea erabiliz kalkulatutako paisaiaren heterogeneotasuna ezinbestekoa dela in situ GPP datuak eskalatzeko.
Proiektuaren emaitzak zientzia-biltzar eta sinposioetan eta interesdun potentzialekin egindako bileretan aurkeztu ziren, baita parekideen berrikuspeneko aldizkari zientifikoetan ere (ikus Argitalpenak atala).
INDRO proiektua 2017ko maiatzaren 1ean hasi zen eta 2019ko abuztuaren 20an amaitu zen. Manuela Balzarolo doktoreak zuzendu zuen, proiektuaren koordinatzailea den Josep Peñuelas irakaslearen gainbegiratzearekin, Baso Ekologia eta Aplikazioen Ikerketa Zentroan (CREAF).
Munduko airearen tenperatura eta prezipitazioen ereduak aldatzen ari dira. IPCCren 4. Ebaluazio Txostenaren (2012) arabera, munduko zati handi bat prezipitazioen jaitsieraren eraginpean egongo da. Eszenatoki kontserbadoreetan, etorkizuneko klima-aldaketek batez besteko tenperaturaren igoera gehiago barne hartuko dituztela dirudi (2-4 °C inguru mundu mailan 2100erako), eskualde batzuetan lehortze nabarmenarekin, baita lehorte handien, bero-muturren eta bero-boladen maiztasunaren eta larritasunaren igoera ere.
Lehorteak lurreko karbono-balantzean eragina du, fotosintesiaren bidezko karbono-xurgapen-tasak (hau da, Produktibitate Lehen Mailako Gordina−GPP) eta ekosistema osoaren arnasketa bidezko askapena aldatuz, eta horien arteko akoplamendua aldatuz.
Lurreko ekosistemen erantzuna lehortearekiko urrutiko detekzio teknikak (RS) erabiliz azter daiteke. Urruneko detekzio-adierazleek modu eraginkorra eman dezakete ekosistemen baldintzak denbora errealean lortzeko, eta ekosistemen egitura, funtzio eta zerbitzuen aldaketei buruzko behaketa espazial eta tenporal sorta bat eskaini dezakete. RS adierazle desberdinek fotosintesi-egoeraren aldaketekiko duten sentikortasuna desberdina da, baina gehienak (Normalized Differential Vegetation Index - NDVI barne) ez dira sentikorrak landareen fotosintesiaren ingurumen-estresore ohikoek, hala nola lehorteak, eragindako aldaketa azkarrekiko. Hau horrela da RS adierazle gehienek ez dutelako harreman zuzenik funtzio fotosintetikoarekin eta biomasa berdearen eta, beraz, hosto-egituraren adierazle direlako, hosto-egituraren adierazle baino gehiago.
Gainera, modelizazio ekologikoaren eta urrutiko detekzioaren komunitateek bereziki interesa dute Argiaren Erabilera Eraginkortasunaren (LUE) kontzeptuan. Hala ere, ez da adostasunik lortu LUErako algoritmo egokienari buruz, eta zientzialariek oraindik guztiz ulertu behar dute ea (eta nola) ereduek LUE simulatu behar duten ingurumen-faktoreetan oinarrituta (hau da, tenperatura eta uraren erabilgarritasuna).
INDRO proiektuaren helburu orokorra ekosistemen produktibitate primario gordinaren aldakortasun espaziala eta tenporala ulertzea izan zen ingurumen-baldintza desberdinetan, urruneko adierazleen eta landareen egoera fisiologikoaren arteko erlazioa mundu mailan ikertuz. Helburu orokor hau honako helburu espezifiko hauetan islatu da:
1. helburua: Lehortearen definizioa berrikustea eta ekosistemen produktibitatean duen eragina ikertzea, in situ behaketak aztertuz.
2. helburua: Lehorte-baldintzetan ekosistemen produktibitatea ebaluatzeko urrutiko detekzio bidezko adierazle egokienak zehaztea.
3. helburua: Definitutako metodologiaren eta adierazleen aplikagarritasuna erakustea, proba-gune espezifikoetan probatu eta balioztatuz.
Helburu horiek lortzeko, INDRO proiektuak ekosistemen egituraren (adibidez, biomasa, hostoen nitrogeno edukia, hostoen azaleraren indizea) eta produktibitatearen (adibidez, zurrunbilo kobariantza teknikatik eratorritako GPP) in situ behaketak konbinatu zituen plataforma desberdinetatik (adibidez, MODIS, Proba-V eta Sentinel-2) eskuragarri zeuden satelite bidezko datuekin.
Lehorteek munduko gehiena kaltetzen dute. Klima Aldaketari buruzko Gobernu Arteko Taldearen (IPCC)1 azken iragarpenen arabera, lehorte maizagoak eta larriagoak espero dira. Behaketa honek lehentasuna ematen dio lehorteak eta lurreko ekosistemetan duten eragina kontrolatzeko dauden metodoak hobetzeari. Alerta goiztiarreko sistemak garatu behar dira. Urrutiko detekzio teknologiak (RS) ondo kokatuta daude monitorizazio hori emateko. RSri esker, lehorteak eskala handian eta bereizmen denbora-tarte laburrekoarekin (adibidez, egunero) monitorizatu daitezke.
Proposatutako "INDRO" proiektuak landarediaren egoera eta lehortearekiko duen erantzuna kontrolatzeko gai diren RS oinarritutako adierazle berriak definitzean zentratuko da. Adibidez, Europako Lehorte Behatokiaren (EDO) alerta goiztiarreko sisteman gaur egun ezartzen diren RS adierazleak ez dira sentikorrak landareen fotosintesiaren aldaketa azkarrekiko, adierazle horiek ez baitute harreman zuzenik landareen fotosintesiaren funtzionamenduarekin.
Proiektuak aldagai ekofisiologikoen, argiaren erabileraren jardueraren (LUE) eta hainbat satelite-sentsoreren datuak erabiliz kalkulatutako SR adierazleen arteko erlazioak aztertuko ditu. Analisi honek agerian utziko du zein sentsore eta zein bereizmen espazial eta tenporal diren egokienak lehortea kuantifikatzeko. Landareen lehorte-baldintzetan fotosintesia hobeto deskribatzeko RS adierazleen belaunaldi berri bat garatuko da. Proiektuak Europako hegoaldeko adierazle berri hauek mapatuko ditu lehorteak jotako eremuak identifikatzeko.
Oro har, RS lehorte-adierazle berrien garapenak eta haiek ordezkatzen dituzten lehorte-gertaeren definizio hobeak lagunduko du eredu ekologikoen eta alerta goiztiar sistemaren garapenean, eta lehortearen arintze eta egokitzapen estrategia nazional eta nazioartekoak hobetzeko bide berrien oinarriak ezarriko ditu.
INDRO proiektuak lehorteak ekosistemetan dituen ondorioak kontrolatzeko urrutiko detekzio teknikak erabiltzearen ikuspegi orokorra eta eguneratua eman zuen. Diziplina anitzeko ikuspegiari esker, proiektuak arreta handia jaso du diziplina ezberdinetako zientzialarien aldetik (ekologia, nekazaritza, klima-aldaketa, geografia, geofisika). Lehorteak eta klima-aldaketak ekosistemetan duten eraginari buruzko gure ulermena hobetu du. GPP mundu mailan kalkulatzeko LUE faktore egokiena definitzeko eztabaidan lagundu zuen.
2003ko lehorte eta bero-bolada larriaren ondoren, Europako Batzordeak Lehorte Politika bat ezarri zuen lehorteak arintzeko eta horietara egokitzeko helburuarekin. Proiektuan zehar egindako lanak tresna garrantzitsua da lehortea goiz detektatzeko eta ekosistema-zerbitzuetan duen eragina arintzeko. Ekosistemen zerbitzuei kalteak mugatzeko eta galera ekonomikoak saihesteko monitorizazio-zerbitzu berriak garatzen eta estrategia berriak ezartzen laguntzen du.
- CENTRO DE INVESTIGACION ECOLOGICA Y APLICACIONES FORESTALES (CREAF)
Lotutako proiektuak
