Satellitendaten für eine proaktive Waldbewirtschaftung nutzen
Die Wälder Europas sind Lebensräume für zahllose Amphibien-, Vogel- und Säugetierarten (einschließlich des Menschen). Gesunde Waldökosysteme leisten zudem einen Beitrag zur Regulierung von Wasserströmen, zur Verhinderung von Erosion und zur Speicherung von Kohlenstoff. Die wachsende Zahl von Bränden, Schädlingsarten und der Klimadruck stellen jedoch erhebliche Risiken für die Gesundheit und Nachhaltigkeit der Wälder dar. „Diese Risiken werden durch den Klimawandel noch verstärkt“, sagt SWIFTT(öffnet in neuem Fenster) Projektkoordinatorin Ariane Kaploun, der bei AXA Climate(öffnet in neuem Fenster) die Leitung für naturbasierte Lösungen obliegt. „Insekten vermehren sich häufiger, es ist mehr trockenes brennbares Material für Waldbrände vorhanden, und die Häufigkeit und Schwere von Stürmen steigt an.“
Regelmäßige, genaue Waldinformationen
Das Zusammentragen regelmäßiger und genauer Informationen über den Zustand der Wälder ist ein wichtiger erster Schritt zum Schutz dieser Ressourcen. Das EU-Erdbeobachtungsprogramm von Copernicus(öffnet in neuem Fenster) kann hierbei eine entscheidende Rolle spielen, da es Informationen liefert, die zur Abschätzung von Veränderungen der Biomasse und sogar des Chlorophyllgehalts von Blättern verwendet werden können. Das SWIFTT-Projekt soll die Entwicklung einer auf künstlichen Intelligenz (KI) basierenden Waldüberwachungsplattform ermöglichen, die Satellitendaten und maschinelles Lernen besser zu nutzen vermag, um größere Waldbedrohungen in Europa erkennen, analysieren und vorhersagen zu können. „Die Zusammenarbeit mit Fachleuten aus der Forstwirtschaft, Risikobewertung und KI-Technik bot eine außergewöhnliche Gelegenheit, um eine hochmoderne und realitätsnahe Plattform zu entwickeln“, fügt Quentin d'Huart, CEO von Projektpartner Timbtrack(öffnet in neuem Fenster) in Belgien, hinzu. Um dies zu erreichen, arbeiteten Forscherinnen und Forscher aus dem akademischen und privaten Sektor gemeinsam an der Entwicklung und Verbesserung von KI-Modellen, damit die Fähigkeit der SWIFTT-Plattform zur Erkennung von Bedrohungen gesteigert werden kann. Die an SWIFTT mitwirkenden Personen aus der Forstwirtschaft waren für die Erfassung von Walddaten in Belgien, Frankreich, Deutschland und Lettland sowie für das Erproben der SWIFTT-Lösung vor Ort verantwortlich. „Wir benötigten Bodendaten für die Kalibrierung unserer KI-Modelle“, erklärt Annalisa Appice, Professorin bei Projektpartner Universität Bari(öffnet in neuem Fenster) in Italien. „Die Partner erfassten präzise, mit Zeitstempeln versehene und georeferenzierte Datensätze zu Borkenkäfer-, Wind- und Feuerschäden in ihren Wäldern und identifizierten Gebiete mit gesunden, intakten Bäumen. Dies half dabei, die Modelle des SWIFTT-Systems so zu trainieren, dass sie zwischen Wäldern mit und ohne Schäden unterscheiden können.“
Satellitenüberwachung und KI-gesteuerte Analyse
Das wichtigste Ergebnis des Projekts ist die SWIFTT-Plattform(öffnet in neuem Fenster), eine umfassende Internet- und Mobilplattform, die hochauflösende Satellitenüberwachung mit KI-gestützter Analyse kombiniert. Die Plattform bietet derzeit eine Vielzahl verwertbarer Informationen, darunter monatliche Bewertungen von Schäden durch den Fichtenborkenkäfer sowie Brände und Winde. Zu den weiteren Diensten zählen die Erkennung aktiver Brände, die Ermittlung von brandgefährdeten Waldgebieten auf drei Monate hinaus und Hinweise zur Waldgesundheit. Fachleute in der Forstwirtschaft erhalten Warnmeldungen mit einer Bedrohungsanalyse, nach denen sie ihre Maßnahmen priorisieren können. Die Mobilanwendung ermöglicht das Erfassen von forstwirtschaftlichen Felddaten, die von der Plattform für eine Verbesserung ihrer Genauigkeit genutzt werden. „Durch die Zentralisierung dieser Funktionen in einer einzigen Plattform ermöglicht SWIFTT Personen, die Waldstücke besitzen, in der Forstwirtschaft tätig sind und Interessengruppen des Sektors den Wandel von einer reaktiven hin zu einer proaktiven Entscheidungsfindung“, erklärt d'Huart. „Dies wird zu weniger Verlusten beitragen und die Waldbewirtschaftungsstrategien optimieren.“
Die biologische Vielfalt durch gesündere Wälder erhalten
Nach Abschluss des Projekts wird die SWIFTT-Plattform durch Timbtrack vermarktet, um die Fähigkeiten der Software weiterzuentwickeln und die Reichweite der Plattform innerhalb und außerhalb Europas zu vergrößern. „Auf diese Weise wird SWIFTT nicht nur eine Anpassung an Klimaveränderungen und ihre finanziellen Folgen in der Waldbewirtschaftung ermöglichen, sondern Europa auch besser für die Bekämpfung des Klimawandels und für den Erhalt unserer biologischen Vielfalt durch gesündere Wälder aufstellen“, sagt Kaploun.
