Wetenschappers werken samen aan big data voor ecosysteemmonitoring

Veranderingen in klimaat en landgebruik kunnen onomkeerbare gevolgen hebben voor de biodiversiteit van ecosystemen. We weten steeds meer over de mogelijke consequenties, maar lang nog niet alles. Satellieten geven een schat aan nieuwe informatie prijs waarmee we de veranderingen op onze planeet kunnen bestuderen. Een hoeveelheid informatie die geen onderzoeker alleen aan kan. De afgelopen vier jaar hebben wetenschappers uit zeven Europese landen intensief samengewerkt om te kijken hoe big data gebruikt kan worden om afwijkingen in ecosystemen te monitoren.

 

De toename in extreme weersomstandigheden en snelle veranderingen in landgebruik stellen ons voor nieuwe wereldwijde uitdagingen. Strategieën voor natuurbescherming en behoud van het landschap worden grotendeels gemaakt op basis van beschikbare data. Sinds vijf jaar kan Europa met eigen satellieten – de zogenoemde Sentinels – data ophalen en haar ecosystemen monitoren. De satellieten brengen een enorme hoeveelheid gegevens binnen die al in een vroeg stadium mogelijke veranderingen kunnen aangeven. Geen onderzoeker kan deze enorme hoeveelheid gegevens in zijn of haar eentje aan. Hier is een samenwerking voor nodig tussen milieuwetenschappers en deskundigen op het gebied van informatica en teledetectie. Deze samenwerking heeft vorm gekregen in het EU-project BACI (Biosphere Atmosphere Change Index).

 

Opsporen illegale praktijken
“De razendsnelle ontwikkelingen in remote sensing technologie en dataverwerking zijn cruciaal, ook voor milieuonderzoek”, aldus Martin Herold, professor Geo-informatiekunde en Remote Sensing aan Wageningen University & Research (WUR). WUR is een van de partners in het BACI-project. Herold: “We kunnen onregelmatigheden in gegevens steeds beter observeren en begrijpen. We beschikken over bijna real-time informatie. In het geval van tropische bossen bijvoorbeeld, wordt het hierdoor mogelijk om al ter plekke actie te ondernemen tegen illegale praktijken. Dit voegt een hele nieuwe dimensie toe aan monitoring en behoud van biodiversiteit in ecosystemen”.

 

Dagelijkse CO2 opname gevisualiseerd
Het BACI-project, dat is gefinancierd vanuit het onderzoeks- en innovatieprogramma Horizon 2020 van de Europese Commissie, is onlangs afgerond. Het heeft meerdere successen opgeleverd. Zo is het gelukt om radar- en optische data zodanig te combineren dat biodiversiteit en patronen van landgebruik in bosecosystemen in kaart gebracht kunnen worden. Ook is het voor de eerste keer gelukt om de dagelijkse CO2 opname op de aarde te visualiseren met behulp van ‘machine learning methods’. “Zo’n doorbraak is alleen mogelijk door het op ongewone manier gebruiken van kunstmatige intelligentie,” constateert Herold. “Daarmee kunnen we verbanden tussen de biosfeer en landgebruik veel nauwkeuriger te bestuderen dan zonder”.

 

Bron: WUR