Monitorowanie siedlisk ptaków z kosmosu w celu ochrony bioróżnorodności
Istnieje dobrze rozpoznany związek między intensywnym rolnictwem a zmniejszoną bioróżnorodnością gruntów rolnych(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Najbardziej jest to widoczne w przypadku większych upraw monokulturowych, zwłaszcza gdy usuwane są elementy krajobrazu, takie jak żywopłoty lub drzewa, a sytuację pogarsza stosowanie środków chemicznych i nawozów. „Chociaż od dawna istnieje unijna polityka rolna mająca na celu rozwiązanie tych kwestii, poszczególne środki często nie są wystarczająco skuteczne lub nie są dobrze dostosowane do lokalnych wymagań”, mówi Nastasja Scholz. Scholz jest koordynatorką finansowanego ze środków UE projektu BirdWatch(odnośnik otworzy się w nowym oknie). W ramach niego zidentyfikowano konkretne lokalne potrzeby ekologiczne, które muszą być spełnione, aby populacje ptaków mogły się rozwijać. Uzyskane informacje pomogą decydentom w przyjęciu najbardziej odpowiednich środków wsparcia. „Po uprzedniej ocenie obecnej sytuacji wykorzystaliśmy użyteczność siedlisk specyficzną dla gatunków jako wskaźnik, aby wyznaczyć ilościowo prawdopodobieństwo działania potencjalnych środków zaradczych, takich jak użytki trawiaste zamiast upraw rolnych” — wyjaśnia Scholz z LUP(odnośnik otworzy się w nowym oknie), firmy specjalizującej się w planowaniu środowiskowymi, będącej gospodarzem projektu.
Model optymalizacji siedlisk
Projekt BirdWatch połączył teledetekcję satelitarną z modelowaniem rozmieszczenia gatunków(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (SDM), aby ocenić aktualny stan siedlisk na gruntach rolnych i monitorować odpowiednie siedliska. „W wielu SDM wykorzystywany jest język programowania R, a przy tak wielu dostępnych bibliotekach R, prawdziwą umiejętnością jest zrozumienie podstawowej ekologii, statystyki i geodanych, aby właściwie je zastosować” — dodaje Scholz. Dane satelitarne pozwalają oznaczyć ilościowo krajobraz pod względem atrybutów, takich jak stan roślinności lub układ przestrzenny typów pokrycia terenu, natomiast SDM ocenia przydatność obszaru dla konkretnego gatunku ptaka(odnośnik otworzy się w nowym oknie). SDM oblicza prawdopodobieństwo, że dany gatunek ptaka wybierze dany obszar jako swoje siedlisko, mierzone w jednostkach 200 metrów kwadratowych, co odpowiada średniej wielkości zasięgu siedlisk ptaków. „Chociaż wyniki nie mogą zagwarantować obecności ptaków, oferują solidne z naukowego punktu widzenia oszacowanie, czy dany obszar nadaje się na siedlisko” — zauważa Scholz. Po wybraniu odpowiednich cech siedlisk lokalizacje pasujące do nich są identyfikowane przy użyciu danych satelitarnych (np. z Copernicus Sentinel-1 lub Sentinel-2)(odnośnik otworzy się w nowym oknie) lub wcześniej istniejących zbiorów danych (np. danych z otwartego systemu identyfikacji działek rolnych) na podstawie granic działek rolnych w każdym z regionów testowych projektu: Flandria w Belgii; Niemcy; Tyrol Południowy we Włoszech; i Litwa. SDM zastosowało podejście zagnieżdżone, obliczając odpowiedniość klimatu dla każdego gatunku ptaka, a następnie odpowiedniość siedliska w oparciu o warstwy danych środowiskowych. SDM wykorzystuje podejścia regresji i uczenia maszynowego do analizy danych dotyczących występowania poszczególnych gatunków (głównie z corocznych badań monitoringowych) i ustalenia statystycznego związku między lokalizacjami ptaków a cechami geoprzestrzennymi. Zespół projektu BirdWatch opracował również ramy optymalizacji siedlisk w celu wspierania ochrony ptaków krajobrazu rolniczego oraz oceny, w jaki sposób przestrzenne ukierunkowanie środków ochronnych wpływa na różnorodność biologiczną. Modele SDM zostały połączone z tak zwanym podejściem „mieszanym programowaniem całkowitoliczbowym" w celu przydzielenia środków ochrony wrażliwych na koszty. „Nasze narzędzie wspomagające podejmowanie decyzji określa, gdzie lokalne strategie zarządzania użytkowaniem gruntów miałyby największy wpływ na odbudowę oraz które strategie ochrony przyrody byłyby najlepsze” — wyjaśnia Scholz.
Lepiej ukierunkowana polityka ekosystemowa i finansowanie
Wraz ze wzrostem bioróżnorodności gruntów rolnych, która jest istotną częścią zdrowia ekosystemu, dowód koncepcji BirdWatch przyczynia się do wielu polityk ukierunkowanych na rolnictwo i środowisko. Ambicje projektu bezpośrednio wspierają również rozporządzenie UE o odbudowie zasobów przyrodniczych(odnośnik otworzy się w nowym oknie), zwłaszcza ambicje w zakresie monitorowania, oceny skutków i wyboru lokalnie odpowiednich środków. „Przy mniejszych środkach dostępnych na działania rolno-środowiskowe lub klimatyczne, potrzebujemy bardziej ukierunkowanego podejścia do działań o dużym wpływie” — zauważa Scholz. Zespół projektu BirdWatch współpracuje obecnie z Ministerstwem Rolnictwa, Żywności, Środowiska i Ochrony Konsumentów landu Brandenburgia w Niemczech, aby pomóc w ustanowieniu obszaru ochrony gatunków i doborze odpowiednich środków ochrony środowiska.
