ويمتد حوض الأمازون إلى حوالي 6.7 مليون كيلومتر مربع، وهو مساحة شاسعة جداً بحيث يتحدى الفهم السهل، ويستقطبها في المستقبل " غابات كوكب الأرض " ، ويكشف عن أهميتها العالمية في مجال تنظيم المناخ وإنتاج الأكسجين، ولكن قياس صحتها ورصدها يتطلب أدوات تعمل على نطاق واسع بنفس القدر، ويوفر الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل الطريقة الوحيدة المتسقة والمرئية لرصد هذه الآلات الإيكولوجية.

تطور رصد الأرض في الأمازون

وقد بدأ الرصد المنتظم للأمازون من الفضاء ببرنامج لاندسات، الذي بدأ في عام 1972، وفر لاندسات 1 (الذي يعرف آنذاك باسم ERTS-1) أول تحليلات بيئية متكررة ومتوسطة الاستبانة للحوض، ولأول مرة، يمكن للعلماء أن يرسموا النطاق الكامل للغابات وأن يتتبعوا عمليات المقاصة الواسعة النطاق بدقة، وقرار المسح الجيولوجي الموحد لعام 2008 بفتح دراسات كاملة التكلفة.

The 1990s and 2000s saw the rise of international Earth Observation (EO) programs. The Japanese JERS-1, and later ALOS PALSAR, provided L-band Synthetic Aperture Radar (SAR), a sensor capable of penetrating the persistent cloud cover that obscures much of the Amazon for large parts of the year. The European Space Agency's Envisat and its successor Copernicus program (specific

اليوم، أسطول من أجهزة الاستشعار التكميلية يعمل بشكل متضافر، أداة ناسا للمسح المغناطيسي في سواتل تيرا و أكوا تقدم تغطية عالمية يومية، مما يجعلها أداة مثالية لتتبع الحرائق النشطة والتغييرات في خضرة النباتات، المشغلون التجاريون مثل مختبرات ماكسار وبلانيت يقدمون صورا عالية جدا للحل (مقاس ثانى إلى 3 مترات) مما يسمح بكشف عمليات التطهير المستمر من المعادن الصغيرة

مقياس قياس ساتلي للتحليل الحرجي

ولا توجد صور ساتلية واحدة، إذ ترى أجهزة استشعار مختلفة الغابة بطرق مختلفة، حيث تكشف كل منها عن معلومات فريدة عن هيكلها وصحتها ووظائفها، ففهم التمييز بين أجهزة الاستشعار البصرية والرادار والمجسات الحرارية أمر أساسي لتفسير ما نراه من المدار.

أجهزة الاستشعار البصرية: تصور صحة الغابات وتغطيتها

وتظهر أجهزة الاستشعار الضوئية، مثل أجهزة الاستشعار عن طريق لاندسات 8/9 (الاستبانة 30 مترا) ورقم 2 (الحلول 10 متر)، ضوء الشمس عبر نطاقات متعددة من الأطياف، بما في ذلك الضوء المرئي، والأشعة تحت الحمراء القريبة من الأرض، ومؤشر الغطاء النباتي القصير (SWIR)، وهذه أجهزة الاستشعار هي أفقية تصنيف الغطاء الأرضي.

فالحد الأول من أجهزة الاستشعار البصرية هو اعتمادها على ضوء الشمس وعلى الظروف الخالية من الغيوم، وكثيرا ما تغطي الأمازون الغيوم السميكة، وخاصة خلال الموسم الرطب من كانون الأول/ديسمبر إلى أيار/مايو، مما يعني أن العديد من الصور البصرية على منطقة معينة يجب أن تكون مجهزة على مدى أسابيع أو أشهر للحصول على نظرة واحدة خالية من الغيوم، مما يمكن أن يؤخر كشف أحداث إزالة الغابات.

رؤية عبر السحاب

(الرادار) ذو الفتحة الاصطناعية هو جهاز استشعار نشط يُرسل نبضات الموجات الدقيقة ويُقيس الإشارة المبعثرة من سطح الأرض، لأن الموجات الدقيقة لا تحجب بواسطة الغيوم، يمكن لـ(سار) الحصول على صور يومي أو ليل في أي طقس، مما يجعلها أداة أساسية لرصد الغابات الاستوائية، وتتفاعل مختلف موجات الموجات الدقيقة مع مختلف طرق الغابات:

  • (ب) إن منطقة الغابات المُطهرة تنتج إشارة سلسة وخفيضة جداً، مما يجعل من السهل اكتشاف إزالة الغابات، إلا أن مقياس النطاقات العالية يميل إلى التشبع في الغابات.
  • () النطاق الترددي (مثلاً ALOS-2، NISAR): ] With a longer wavelength (around 24 cm), L-band microwaves penetrate deep into the canopy and interact with larger branches and tree boxs. This gives it a much higher saturation point, allowing scientists to estimate aboveground biomass (carbon stocks)
  • P-band (e.g., ESA BIOMASS): ) A even longer wavelength (around 70 cm), P-band can penetrate almost to the forest floor, providing a direct measure of the entire forest box volume. The ESA's forthcoming BIOMASS mission will use P-band to generate the first dedicated global map of forestmas bio

Thermal Infrared and Spectroscopy

إن أجهزة الاستشعار ذات الأعصاب الحرارية، مثل جهاز الاستنشاق بالأشعة تحت الحمراء التابع لوكالة ناسا، لقياس درجة الحرارة السطحية، والحراجة المطيرة الصحية تحتفظ بدرجة حرارة سطحية مستقرة نسبيا، وثباتية، من خلال التبخر، والمناطق التي تُنشأ فيها إزالة الغابات، وشظايا الغابات، ودرجات حرارة سطحية عالية، ومعدلات التبريد الأقل، وهذه البيانات الحرارية تساعد العلماء على تحديد الإجهاد المتفشي على مواجهة الجفاف، وآثار الإجهاد، والإجهاد،

الصور والصور المُتسمة بالخطوبة الفضائية

صور الأقمار الصناعية تكشف عن جغرافياً صارخاً للأمازون إنها تظهر الأنماط المكانية للنشاط البشري والعمليات الطبيعية التي تحدد الحالة الراهنة للمنطقة

The Arc of Deforestation

إن الحواف الجنوبية والشرقية من الأمازون التي تدار عبر الولايات البرازيلية لماتو غروسو، بارا، روندونيا، و Acre-are known as the Arc of Deforestation." الصور الساتلية تكشف عن نمط كلاسيكي من الصيد في هذه المنطقة: طريق حكومي أو غير قانوني يقطع إلى الغابة، ويخلي المستوطنون من الأرض المنضدة إلى الطريق في شبكة منهجية.

الهيدروغرافيا وديناميكات ريفر

إن نظام نهر الأمازون هو أكبر نظام على الأرض من خلال حجم التصريف، إذ تلتقط صور السواتل بشكل جميل القنوات المسببة للتشوهات المعقدة، والفيضانات الشاسعة (غابات الفرازا والغابات الغابية)، والأعمدة الرسوبية الضخمة التي تمتد إلى المحيط الأطلسي، وتختلف أنواع المياه بصريا:

  • Whitewater rivers (e.g., Solimões, Madeira): Loaded with sediment eroded from the Andes, they appear a muddy tan orصفر in true-color satellite images.
  • Blackwater rivers (e.g., Rio Negro):] Stained by tannins from decaying vegetation, they appear a deep, dark Brown or black, absorbing light.
  • Clearwater rivers (e.g., Xingu, Tapajós):] Originating in the Brazilian Shield, they carry little sediment and appear a translucent blue or green.

إن رصد مرحلة النهر، ومدى الفيضانات، ونقل الرواسب من الفضاء أمر حيوي لفهم الهيدرولوجيا، والإيكولوجيا، ودورات الكربون في الحوض، بل إن بعثات التأبين الساتلية مثل جيسون - 3 وسينتيل - 3 يمكن أن تقيس ارتفاع النهر من الفضاء، وتوفر بيانات حاسمة للتنبؤ بالفيضانات.

تدهور الغابات وتجميعها الانتقائية

ولا يمكن أن يكون كل فقدان الغابات شاملا، إذ أن قطع الأشجار الانتقائي يلقي لكمات منعزلة في المستودعات بقدر ما تزيل الأشجار الكبيرة القيمة (مثل الماهوجني أو الأيبي) وتنزع النيران الناقصة التي تزحف على طول أرضية الغابات، ويقتل البذور والأشجار الصغيرة، ويترك الكانوب الطويل سليما إلى حد كبير، وهذه أشكال من تدهور الغابات التي يصعب رسمها على إزالة الغابات بشكل مباشر، ولكنها تغيرات ذات أهمية إيكولوجية.

التعدين والهياكل الأساسية

ومن الواضح أن تعدين الذهب غير المشروع هو آفة تتركز في مناطق الأمازون في بيرو (مدري ديوس) وكولومبيا (غينيا) والبرازيل (أمابا، بارا، يانومامي، من الشعوب الأصلية) وتظهر عمليات التعدين بشكل كبير في الصور الساتلية، وتجرد الغابات من مكانها، وتُغرق البرادين الكبيرة في تسوية الرواسب من التعدين الهيدروليكي.

Quantifying Environmental Change from Orbit

وفيما عدا السمات المتعلقة برسم الخرائط، تتيح البيانات الساتلية للعلماء قياس معدل وشدة العمليات البيئية.

كربون ديناميكي وحيوانات الكتلة الأحيائية

The Amazon stores an estimated 150-200 billion tons of carbon in its vegetation and soil. Measuring this precisely and tracking changes in biomass is a fundamental challenge for climate science. Radar (L-band and P-band) and LiDAR (GEDI on the ISS) are used to estimate forest altitude and three-dimensional structure, which are strongly correlated with aboveground biomass.

علم الإطفاء وعلم الحرق

إن الحرائق ليست عنصرا طبيعيا في معظم الغابات الأمازونية الرطبة؛ فهي دائما بسبب الإنسان تقريبا، إذ أن الزراعة التي تصطدم بالحرق، وحرائق إزالة الغابات، والنار من إدارة المراعي هي المصادر الرئيسية، إذ أن أجهزة الاستشعار مثل MODIS وSRS توفر الكشف العالمي اليومي عن موجات من الحرائق النشطة، وقد تبين أن الباحثين الذين يحللون أكثر من 20 سنة من بيانات نظام إدارة الديون والتحليل البيئي قد ارتبطوا ارتباطا قويا بين معدلات إزالة الغابات والنيران.

Climate Feedbacks and Forest Resilience

وتولد غابات الأمازون المطيرة هطولها من خلال التهرب من الأرض، وتعطل إزالة الغابات هذه الدورة الهيدرولوجية، وتتسبب عمليات رصد الأمطار بواسطة السواتل (من بعثات الآلية العالمية) والعجز في ضغط البخار، ومحتويات المياه الكانوبية في انهيار هذه الحلقة المرتدة، وهناك مجموعة متزايدة من الأدلة تشير إلى أن عبور عتبة حرجة لإزالة الغابات (تراوح التقديرات بين 20 في المائة و 50 في المائة) يمكن أن يؤدي إلى إعادة تدوير

ترجمة البيانات الساتلية إلى سياسات وإجراءات

وتقاس قيمة البيانات الساتلية في نهاية المطاف بتأثيرها على الأرض، وقد انتقل الرصد الفضائي خلال العقد الماضي من أداة علمية إلى صلب تشغيلي للإدارة البيئية.

نظم الإنذار بالتشجير وإنفاذه

المعهد الوطني لبحوث الفضاء البرازيلي يعمل بنظام إدارة الكوارث الذي يوفر إنذارات بالإزالة للأحراج في وقت قريب (في 48 ساعة) لوكالات إنفاذ القانون البيئية مثل المعهد الدولي للبحث العلمي والتصحاح، وهذه الإنذارات تسمح للرابطة بإيفاد وكلاء ميدانيين لوقف إزالة الغابات بصورة غير مشروعة، نظام الإنذار السنوي في مجال إزالة الغابات، الذي يوفر معدلاً محدداً عالي الثقة للأمازون القانوني البرازيلي، يستكمل كل عام.

أقاليم الشعوب الأصلية ورصد المجتمعات المحلية

وقد أثبتت البيانات الساتلية بشكل مقنع أن أقاليم الشعوب الأصلية والمناطق المحمية تشكل حواجز شديدة الفعالية ضد إزالة الغابات، وأن أراضي الشعوب الأصلية في الأمازون البرازيلي تقل كثيراً معدلات إزالة الغابات عن المناطق المحيطة بها، وتقول منظمات مثل " مؤسسة الموارد العالمية " (WRI) ([FLT:]) إن هذه الأراضي تعمل كدروع حرجية]، وتستخدم المجتمعات المحلية الأصلية نفسها تكنولوجيا السواتل.

مساءلة سلسلة الإمدادات

ويمكن أن يربط التحليل الجغرافي المكاني إزالة الغابات التي تكتشفها السواتل بمزارع محددة وسلاسل الإمداد العالمية، وقد كان مرصد الصويا في الأمازون البرازيلي مثالا بارزا، حيث إن هذه السياسة تستخدم البيانات الساتلية، والشركات التجارية العملاقة (مثل كارغيل، وبانغي، وآلية التنمية الزراعية) قد وافقت على عدم شراء صويا نما على الأراضي المزروعة بعد عام 2008 في مجال البيئة في الأمازون، وتم التحقق من هذه السياسة باستخدام نموذج رصد عمليات إزالة الغابات بواسطة السواتل، مما أدى إلى خفض كبير في إزالة الغابات.

التحديات والحدود المتعلقة بالاستشعار عن بعد

وبالرغم من القوة الهائلة للبيانات الساتلية، هناك تحديات كبيرة وحدود يجب الاعتراف بها لتجنب الإفراط في تقدير قدراتها، ولا يزال الغطاء السحابي المستمر يشكل عقبة رئيسية أمام أجهزة الاستشعار الضوئية، ولا سيما خلال الموسم الرطب، ولا بد من التغلب على هذا المقياس، ولكن تفسير الراداري يتطلب نماذج مادية متطورة وتثبت أرضية واسعة النطاق.

The Future of Amazon Observation: Upcoming Missions and AI

إن عملية رصد الغابات في المستقبل ستؤدي إلى تحسين تدريجي في قدرتنا على رصد الأمازون، كما أن بعثة البحث الوطني (مشروع مشترك بين ناسا وإيسرو) التي من المقرر إطلاقها في عام 2024، ستوفر بيانات عالمية عن النطاقات البرية وأجهزة الرادار ذات النطاق الترددي S-band) في دورة تكرار مدتها 12 يوما، وستكون هذه عملية قياس غير مسبوقة للهيكل الحرجي، وكشف إزالة الغابات، وتقدير التغير في الكتلة الحيوية.

خاتمة

الصور الساتلية من الأيام الرائدة في (لاندسات) إلى مجموعات رادارية متطورة و تحليلات قوية اليوم، توفر سجلاً موثوقاً ومنهجياً وميسراً لهذا التغيير، وتزيل سلسلة من النواحي وتفرض نظرة واضحة وموضوعية لما يحدث على الأرض، وهذه البيانات ليست أداة دافعة