Wie Satellitenbilder uns helfen zu verstehen, wie der Klimawandel Mangroven bedroht

Wie Satellitenbilder uns helfen zu verstehen, wie der Klimawandel Mangroven bedrohtReisequelle, Pixabay. Reisequelle, Pixabay, CC BY-SA

Australien ist die Heimat von rund 2% der Mangrovenwälder der Welt fünfte das am meisten von Mangroven bewaldete Land der Erde. Mangroven spielen dank der schwindelerregenden Vielfalt an Pflanzen, Tieren und Vögeln, die sie füttern, beherbergen und schützen, eine entscheidende Rolle im Ökosystem.

Mangrovenwälder helfen Schutz der Küstengemeinden vor Wirbelstürmen und Stürmen indem sie die Hauptlast der Energie eines Sturms absorbieren. Sie helfen unserem Kampf gegen den Klimawandel durch große Mengen an Kohlenstoff speichern das würde sonst als Treibhausgas freigesetzt.

Mit anderen Worten, Mangroven sind einige unserer wertvollste Ökosysteme. Trotz ihrer Bedeutung wissen wir nicht viel über diese komplexen Feuchtwälder. Wann beginnt zum Beispiel ihre Vegetationsperiode? Und wie lange dauert es?

Normalerweise erfordert die Beantwortung dieser Art von Fragen eine häufige Datenerfassung vor Ort, dies kann jedoch kostspielig und zeitaufwändig sein. Eine Alternative ist die Verwendung von Satellitenbildern. Auf diese Weise können wir in Zukunft die Auswirkungen des Klimawandels auf Mangroven und andere Wälder verfolgen.

Was ist Phänologie?

Unsere Forschung verwendeten Satellitenbilder, um die Lebenszyklen von Mangrovenwäldern im Northern Territory, in Queensland und in New South Wales zu untersuchen. Wir verglichen die Satellitenbilder mit Felddaten, die in den 1980er, 1990er und 2000er Jahren gesammelt wurden, und fanden einen überraschenden Grad an Variation in den Lebenszyklen von Mangroven.

Wir verwenden den Ausdruck Lebenszyklus, aber der wissenschaftliche Begriff lautet „Phänologie“. Phänologie ist die Untersuchung periodischer Ereignisse im Lebenszyklus von Pflanzen und Tieren. Zum Beispiel blühen und tragen einige Pflanzen im Frühling und Sommer, andere verlieren im Herbst und Winter ihre Blätter.

Die Phänologie ist wichtig, da Pflanzen beim Wachsen Kohlenstoff aus der Atmosphäre aufnehmen und in ihren Blättern, Stämmen, Wurzeln und im Boden speichern. Da die Phänologie häufig von Umweltbedingungen beeinflusst wird, hilft uns das Studium der Phänologie zu verstehen, wie sich der Klimawandel auf australische Ökosysteme wie Mangrovenwälder auswirkt.

Wie können wir also in kurzer Zeit viel über die Phänologie der Mangroven lernen? Hier kommen Satellitenbilder ins Spiel.

Wie wir Satelliten verwenden, um die Phänologie von Mangroven zu untersuchen

Satelliten sind ein hervorragendes Instrument, um Veränderungen in der Waldgesundheit, -fläche und -phänologie zu untersuchen. Einige Satelliten machen seit Jahrzehnten Bilder von der Erde und geben uns die Möglichkeit, auf den Zustand der Mangrovenwälder vor 30 Jahren oder länger zurückzublicken.

Sie können sich Satellitenbilder ähnlich wie in der Fotogalerie Ihres Smartphones vorstellen: Sie können viele Ihrer Familienmitglieder in einem einzigen Bild sehen und sehen, wie jeder im Laufe der Zeit wächst und „blüht“. Im Fall von Mangroven können wir verschiedene Regionen und Arten in einem einzigen Satellitenbild sehen und frühere Bilder verwenden, um die Lebenszyklen von Mangrovenwäldern zu untersuchen.

Zum Beispiel die unten abgebildeten Satellitenbilder, die verwendet werden Daten von der National Maps-Website der australischen RegierungZeigen Sie, wie sich die Mangrovenwälder in der Region Kimberley in Westaustralien zwischen 1990 und 2019 verändert haben. Sie können sehen, wie sich der Mangrovenwald in einigen Gebieten verringert, in anderen jedoch erweitert hat. Insgesamt scheint es diesem Mangrovenwald ziemlich gut zu gehen, was zum großen Teil der Tatsache zu verdanken ist, dass in diesem Gebiet eine relativ kleine menschliche Bevölkerung lebt.

Unsere Studie Bei Satellitenbildern von Mangrovenwäldern im Northern Territory, in Queensland und in New South Wales - und im Vergleich zu den am Boden gesammelten Daten - wurde festgestellt, dass nicht alle Mangroven den gleichen Lebenszyklus haben.

Beispielsweise wachsen bei vielen Mangrovenarten nur einmal im Jahr neue Blätter, während bei anderen Arten zweimal im Jahr neue Blätter wachsen. Diese subtilen, aber wichtigen Unterschiede ermöglichen es uns, die Auswirkungen des Klimawandels auf Mangroven und andere Wälder zu verfolgen.

Wie der Klimawandel die Phänologie der Mangroven beeinflusst

Klimawandel ist Veränderung der Phänologie vieler WälderDies führt dazu, dass sie früher als erwartet blühen und Früchte tragen.

Die Wissenschaft kann uns noch nicht genau sagen, wie die Mangrovenphänologie vom Klimawandel beeinflusst wird, aber die Ergebnisse könnten katastrophal sein. Wenn Mangroven früher als erwartet blühen oder Früchte tragen, können Bestäuber wie Fledermäuse, Bienen und Vögel verhungern oder in andere Wälder ziehen. Ohne Bestäuber können sich Mangroven möglicherweise nicht vermehren und sterben ab.

Der nächste Schritt in unserer Forschung besteht darin, herauszufinden, wie sich der Klimawandel auf die Lebenszyklen von Mangroven auswirkt. Dazu werden wir Satellitenbilder von Mangroven in ganz Australien verwenden und Daten zu Temperatur und Niederschlag berücksichtigen.

Wir glauben, dass steigende Temperaturen zu längeren Blattwachstumsperioden führen, eine Theorie, die wir testen wollen, indem wir Daten von jetzt an mit Satellitenbildern aus den 80ern und 90ern untersuchen.

Satellitenüberwachung kann nicht alles

Satelliten können uns viel darüber erzählen, wie es einem Mangrovenwald geht. Zum Beispiel haben Satellitenbilder ein Dieback-Ereignis erfasst (siehe unten) Daten von der National Maps-Website der australischen Regierung), die zwischen 2015 und 2016 stattfanden, als rund 7,400 Hektar Mangroven starben im Golf von Carpentaria aufgrund von Trockenheit und ungewöhnlich hohen Luft- und Meerestemperaturen.

Die Satellitenüberwachung allein reicht jedoch nicht aus und kann nicht die Details erfassen, die Sie vor Ort erhalten können. Zum Beispiel können Satelliten die Blüte oder Fruchtbildung von Mangroven nicht erfassen, da die Blüten oft zu klein sind und die Früchte oft getarnt sind. Außerdem können Satelliten nicht erfassen, was unter dem Baldachin passiert.

Es ist auch wichtig, die Arbeit der Forscher vor Ort anzuerkennen. Bodendaten ermöglichen es uns, die Informationen, die wir in Satellitenbildern sehen, zu validieren oder zu bestätigen. Als wir feststellten, dass in einigen Mangrovenwäldern zweimal pro Jahr Blätter wachsen, validierten wir diese Beobachtung mit Felddaten und bestätigten dies mit Experten für Mangrovenökosysteme. Felddaten sind entscheidend, um die Lebenszyklen von Ökosystemen weltweit zu verstehen und wie Wälder auf Klimaveränderungen reagieren.Das Gespräch

Wie Satellitenbilder uns helfen zu verstehen, wie der Klimawandel Mangroven bedrohtFeuchtgebiete, einschließlich Mangroven, sind einige unserer wertvollsten Ökosysteme. Shutterstock

Über den Autor

Nicolás Younes Cárdenas, Postdoktorand, James Cook University;; Karen Joyce, Dozentin für Fernerkundung und räumliche Information, James Cook Universityund Stefan W Maier, Adjunct Research Fellow, James Cook University

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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