طائرات بدون طيار تساعد في حل لغز احتجاز الكربون في الغابات

شيانغ ماي - على أحد التلال المطلة على حقول الملفوف خارج مدينة شيانغ ماي بشمال تايلاند، تبدأ دوارات الطائرة بدون طيار في الدوران، وترفعها فوق قطعة من الغابة.

فهي تتحرك ذهابًا وإيابًا فوق المظلة الغنية، وتنقل الصور ليتم حياكتها في نموذج ثلاثي الأبعاد يكشف عن صحة الغابة ويساعد في تقدير كمية الكربون التي يمكنها امتصاصها.

تعد الطائرات بدون طيار جزءًا من ترسانة متطورة بشكل متزايد يستخدمها العلماء لفهم الغابات ودورها في المعركة ضد تغير المناخ.

الفرضية الأساسية بسيطة: تمتص الغابات وتخزن ثاني أكسيد الكربون، وهو الغاز الدفيئة الذي يعد أكبر مساهم في تغير المناخ.

لكن مقدار ما يستوعبونه هو سؤال معقد.

يعد حجم الغابة جزءًا أساسيًا من الإجابة - وقد تسببت إزالة الغابات في انخفاض الغطاء الشجري بنسبة 12 بالمائة على مستوى العالم منذ عام 2000، وفقًا لمنظمة مراقبة الغابات العالمية.

إن معرفة كمية الكربون التي تخزنها الغابات أمر بالغ الأهمية لفهم مدى السرعة التي يحتاجها العالم لخفض الانبعاثات، وأغلب التقديرات الحالية تمزج الصور عالية المستوى من الأقمار الصناعية مع مسوحات أرضية صغيرة كثيفة العمالة.

"في العادة، كنا نذهب إلى هذه الغابة، ونضع العمود، ونحصل على قطعة من الخيط بطول خمسة أمتار. كنا نتجول في دائرة، ونقيس كل الأشجار في دائرة. وأوضح ستيفن إليوت، مدير الأبحاث في وحدة أبحاث استعادة الغابات بجامعة شيانغ ماي (FORRU).

ولكن "إذا كان لديك 20 طالبًا يتجولون باستخدام أشرطة القياس والأعمدة... فسوف تقوم بإلقاء القمامة على عاتقك". قال، في إشارة إلى طبقة الغطاء النباتي الواقعة بين أرضية الغابة والمظلة. 

وقال إن هذا هو المكان الذي تأتي فيه الطائرة بدون طيار، وهو يشير إلى نموذج الفانتوم الذي يحوم في سماء المنطقة.

"بهذا، لن تطأ قدمك الغابة."

 "كل شجرة"

هناك حاجة إلى ثلاثة قياسات لتقدير القدرة الاستيعابية للشجرة: الارتفاع، والمقاس، وكثافة الخشب، والتي تختلف باختلاف الأنواع.

وبينما يبحث المساعد من خلال المنظار عن الطيور التي قد تصطدم بالطائرة بدون طيار، تطير الآلة في مسار مرسوم في برنامج كمبيوتر.

تعد قطعة الغابات التي يتم مسحها جزءًا من مشروع استمر لعقود من الزمن بقيادة إليوت وفريقه والذي أعاد تشجير حوالي 100 هكتار من خلال زراعة عدد قليل من الأنواع الرئيسية.

ولم يكن هدفهم إعادة التشجير على نطاق واسع، بل تطوير أفضل الممارسات: زراعة الأنواع المحلية، وتشجيع عودة الحيوانات التي تجلب البذور من الأنواع الأخرى، والعمل مع المجتمعات المحلية.

يعد النموذج ثلاثي الأبعاد للطائرة بدون طيار تمثيلًا مرئيًا قويًا لنجاحها، لا سيما عند مقارنتها بمؤامرات التحكم القريبة التي لم تمسها.

ولكن يتم تطويره أيضًا كوسيلة لتجنب المسوحات الأرضية كثيفة العمالة.

ومع ذلك، فإن إمكانات الكربون في الغابة تتجاوز أشجارها، حيث تعمل فضلات الأوراق والتربة أيضًا كمخزن.

لذلك يتم جمعها أيضًا لتحليلها، وهو ما يقول إليوت إنه يوضح أن قطع الأراضي المعاد تشجيرها تخزن الكربون بمستويات قريبة من الغابات غير المتضررة القريبة.

 'أكثر وأكثر دقة'

ولكن على الرغم من كل رؤى الطائرة بدون طيار، إلا أن الطائرة بدون طيار لديها قيد رئيسي واحد: فهي لا تستطيع الرؤية أسفل المظلة.

ولتحقيق ذلك، يحتاج الباحثون إلى تكنولوجيا مثل LiDAR، وهي معدات استشعار عن بعد عالية الدقة يمكنها مسح الغابة بأكملها بشكل فعال.

وهو يقود مشروعًا متعدد السنوات لبناء التحليل الأكثر دقة حتى الآن لكمية الكربون التي يمكن أن تخزنها غابات تايلاند.

وسوف تقوم بمسح خمسة أنواع مختلفة من الغابات، بما في ذلك بعض قطع أراضي FORRU، باستخدام تقنية LiDAR المثبتة على طائرة بدون طيار والتحليل المتقدم للميكروبات والفطريات في التربة التي تدعم الأشجار.

قال باراديس "الهدف هو التقدير على مستوى الدولة...كمية الكربون التي يمكن تخزينها لكل هكتار واحد في أي مكان في تايلاند." و قال.«كثير من الناس، وأنا من هذا الرأي، يعتقدون أن هذه التقديرات ليست دقيقة بما فيه الكفاية». 

"التقديرات المفرطة في التفاؤل يمكن أن تعطي الكثير من الأمل والكثير من التفاؤل بشأن إمكانيات الغابات في تخزين الكربون". حذر.

إن إلحاح هذا السؤال يدفع التطورات السريعة، بما في ذلك إطلاق القمر الصناعي للكتلة الحيوية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في العام المقبل، والمصمم لرصد مخزون الكربون في الغابات.

قال باراديس "التكنولوجيا تتطور، والأقمار الصناعية أصبحت أكثر دقة... والتقنيات الإحصائية أصبحت أكثر دقة" .