Table of Contents

غابات الأمازون المطيرة: نظام إكولوجي حرج تحت التهديد

وكثيرا ما تسمى غابات الأمازون " أزهار الكوكب " ، حيث تنتج نحو ٢٠ في المائة من الأكسجين في العالم وتخزن ما يقدر ب ١٥٠ إلى ٢٠٠ بليون طن من الكربون، وتمتد هذه التكنولوجيا الى تسعة بلدان في أمريكا الجنوبية، وتتواجد نحو ٦٠ في البرازيل، ويتوقف أكثر من ٣٠ مليون نسمة، منهم ٣٥٠ من السكان الأصليين والمجموعات الإثنية، على الغابات من أجل كسب عيشهم، ومع ذلك، فإن هذه الغابات المزروعة وغير مشروعة لا تزال تضيعة في كل سنة.

How Satellite Monitoring Works

مواد الاستشعار عن بعد

وتدور السواتل المجهزة بصكوك الاستشعار عن بعد حول الأرض وتلتقط الإشعاع الكهرومغناطيسي المنعكس أو المنبعث من السطح، وتسجل أجهزة الاستشعار بيانات عبر مختلف النطاقات الطيفية، بما في ذلك الضوء المرئي، والأشعة تحت الحمراء القريبة من الحمراء، والأشعة تحت الحمراء الحرارية، وتحتوي النباتات على توقيع شبحي خاص: فالغابات الصحية والكثيفة تستوعب الضوء الأحمر الأكثر وضوحا وتظهر بقوة التغيرات الإشعاعية القريبة من الغلاف الجوي.

أنواع السواتل المستخدمة في رصد إزالة الغابات

وتستخدم عدة منابر ساتلية لرصد الأمازون:

  • ()Landsat (NASA/USGS): ] Operating since 1972, Landsat satellites provide 30‐meter resolution imagery with a 16 — Landsat imagery forms the historical backbone of many deforestation tracking systems, offering a continuous, well-calibrated record of forest cover change.
  • Sentinel —2 (European Space Agency):] With 10‐meter resolution in visible and nearinfrared bands and a five —day revisit time (two satellites), Sentinel —2 enables more frequent and finerscale detection of forest loss than Landsat.
  • MODIS (NASA): ] The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer aboard Terra and Aqua satellites provides daily global coverage at 250 —500 miles resolution. MODIS data are used for broadscale, rapid change detection, though the coarse resolution limits its accuracy on small clearings.
  • CBERS (China‐Brazil Earth Resources Satellite): ] A collaboration between Brazil and China, CBERS provides medium-resolution imagery that complements Landsat and Sentinel —2, particularly for Brazilian government monitoring programs.
  • ALOS /PALSAR (اليابان): Synthetic Aperture Radar (SAR) sensors like those on ALOS can penetrate cloud cover and work day and night. Radar is crucial ] for monitoring during the Amazon’s cloudy season when optical sensors are often block.

تجهيز البيانات وتحليلها

ويجب تجهيز بيانات السواتل الخام لتصحيح آثار الغلاف الجوي، والمعايرة المستشعرة، والتشوهات الأرضية، ثم يطبق المحللون مجموعة من التقنيات لكشف إزالة الغابات:

  • Time-series analysis:] Algorithms comparison images from multiple dates to identify areas where forest cover has been removed or degraded. Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Normalized Burn Ratio (NBR) are common indices used to quantify vegetation health and change.
  • Change detection algorithms:] These identify pixels where the spectral signature shifts from forest to non-forest within a specified period. Sophisticated approaches can differentiate between clear —cutting, selective logging, and degradation from fires.
  • Machine learning and deep learning:] Neural networks, particularly convolutional neural networks (CNNs), are increasingly applied to automatically classify satellite imagery, identify deforestation patterns, and reduce false positives. These models can be trained to recognize specific land-use changes such as the expansion of soy fields or gold mining holes.

برامج الرصد الرئيسية في الأمازون

ويدير المعهد الوطني لبحوث الفضاء في البرازيل (INPE) برنامج " PRODES " ، وهو برنامج طويل الأجل يستخدم صورا ساتلية من طراز " Landsat-class " (30-meter resolution) لإنتاج معدلات سنوية لإزالة الغابات في الأمازون القانوني البرازيلي، وقد بدأ العمل منذ عام 1988، ويعتبر أحد أكثر مجموعات بيانات إزالة الغابات اتساقاً وموثوقيةً على الصعيد العالمي.

نظام رصد إزالة الغابات في الوقت الحقيقي

كما أن إدارة مكافحة التصحر تستخدم أجهزة الاستشعار التابعة لوزارة الدفاع والأمن وغيرها من أجهزة الاستشعار ذات الاستبانة المتزامنة للتنبيهات في الوقت الحقيقي القريب، وتنتج تنبيهات يومية عن أحداث إزالة الغابات التي تتجاوز حوالي ثلاثة هكتارات، وفي حين أن توقيت إدارة التنمية الاقتصادية والاجتماعية يسمح لوكالات الإنفاذ بالاستجابة بسرعة للتنبيهات الحادة غير القانونية التي يتم اكتشافها في كثير من الأحيان، وترسل تنبيهات إلى الوكالة البيئية البرازيلية ()

Global Forest Watch (GFW)

() إن منظمة رصد الغابات العالمية، التي وضعها معهد الموارد العالمية والشركاء، هي منصة على شبكة الإنترنت تجمع البيانات الساتلية من لادسات، وسينتيل - 2، ومصادر أخرى، وتوفر المنظمة خرائط تفاعلية تبين فقدان الغطاء الشجري، وكسب الغابات، وتنبيهات الحريق، وتدمج أيضاً البيانات المستمدة من نظام بروديز، ونظام ديتر، ونظم إنذار وطنية أخرى، وتستخدم هذه المنصة الحكومات والمنظمات غير الحكومية والصحفيين ومجتمعات الشعوب الأصلية لرصد الغابات في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك نظام الأمازون.

SAD (System for Alerts of Deforestation)

وتقوم منظمة إيمازون، وهي منظمة غير حكومية برازيلية، بتشغيل الهيئة الفرعية للمشورة العلمية والتكنولوجية باستخدام صور MODIS و Landsat، وتصدر الهيئة إنذارات شهرية لإزالة الغابات للأمازون، وتقدم فحصا مستقلا للأرقام الحكومية، وتُستشهد تقارير إمازون على نطاق واسع، وساعدت على كشف التقارير التي لم تقدم إلى الوكالات الرسمية خلال فترات معينة.

أثر الرصد الساتلي على حفظ الطبيعة

تعزيز إنفاذ القانون

وفي الوقت المناسب، تتيح البيانات الساتلية الدقيقة للحكومات استهداف عمليات الإنفاذ. تستخدم الرابطة تنبيهات من إدارة شؤون السلامة والبيئة لإرسال فرق تفتيش ] إلى المناطق التي أزيلت منها الغابات حديثاً، والتي كثيراً ما تضبط المعدات، وتموين ملاك الأراضي، وتزرع الأخشاب المحصولة بصورة غير قانونية، وفي حالة ماتو غروسو، ساهم مزيج من رصد السواتل وتحسين إنفاذها في تخفيض معدلات إزالة الغابات في الفترة ما بين عامي 2004 و2012.

التعريف بالسياسات والاتفاقات الدولية

وتضع بيانات إزالة الغابات بواسطة السواتل بصورة مباشرة سياسات مثل مدونة الغابات في البرازيل، التي تتطلب من مالكي الأراضي في الأمازون الاحتفاظ باحتياطي قانوني )٨٠ في المائة من الغابات على الممتلكات الخاصة في معظم الأمازون( وتستخدم الحكومات أدلة ساتلية لتتبع الامتثال للمدونة وتحديد المجالات التي تتطلب التدخل، وبالإضافة إلى ذلك، تعتمد الاتفاقات الدولية المتعلقة بالمناخ، بما في ذلك اتفاق باريس وإطار المبادرة المعززة لخفض الانبعاثات الناجمة عن إزالة الغابات وتدهورها، على بيانات ساتلية لرصد إزالة الغابات وتقييم انبعاثات الكربون.

تمكين المجتمعات الأصلية والمحلية

وقد أثبتت أقاليم الشعوب الأصلية في الأمازون أنها من بين أفضل الغابات المحمية .

زيادة الوعي العام والمساءلة

وتتيح المراقبة العالمية للغابات ومنابر مماثلة لأي شخص لديه إمكانية الوصول إلى الإنترنت لاستكشاف خرائط إزالة الغابات، ويستخدم الصحفيون والناشطون والباحثون هذه الأدوات لإعداد تقارير وخرائط وصور تجعل الحكومات والشركات مسؤولة، وقد أدى الضغط العام، الذي يتضخم بواسطة الأدلة الساتلية، إلى حملات مقاطعة ضد الشركات التي تورد السلع الأساسية المرتبطة بإزالة الغابات في الأمازون، مثل الصويا واللحوم، على سبيل المثال، تقرير غرين بيس عن عام 2009 بعنوان " ذبح الكائنات الفضائية " .

تحديات رصد السواتل في الأمازون

كلود كوفر

أما الأمازون فهو أحد أكثر المناطق غموضا على الأرض، ولا سيما من تشرين الثاني/نوفمبر إلى أيار/مايو، ولا يمكن للمستشعرات البصرية على السواتل مثل لاندرسات وسينتيل - 2 أن تُرى من خلال السحب، مما يؤدي إلى ثغرات في البيانات التي يمكن أن تدوم أسابيع أو أشهرا، مما يجعل من الصعب اكتشاف أحداث إزالة الغابات التي تحدث تحت غطاء غيوم ثابت.

حدود القرار والكشف

ويمكن لمستشعرات الاستبانة الضيقة (MODIS, VIIRS) أن تكتشف عمليات إزالة كبيرة بسرعة ولكنها تفوت إزالة الغابات الصغيرة النطاق، وهي شائعة في الأمازون: صغار المزارعين، ومشتغلي المناجم بالذهب، والسجلات غير القانونية، وهي مناطق تُخفي أكثر من منطقة مترية. وتُجمع نظم الاستبانة المتوسطة (Landsat, Sentinel2) بمزيد من التفصيل ولكنها تُعيد النظر فيها.

الوصول إلى البيانات والقدرة التقنية

وفي حين أن البيانات الساتلية نفسها كثيرا ما تكون متاحة بحرية، فإن معالجة الكميات الهائلة من الصور تتطلب برامجيات متخصصة، وحسابات، وخبرات تقنية، إذ تفتقر وكالات حكومية كثيرة في بلدان الأمازون إلى الموارد اللازمة لتدريب الموظفين، وصيانة الخواديم، وتطوير خطوط تحليل آلية، ونتيجة لذلك، قد تتأخر حالات تنبيه إزالة الغابات أو لا تستخدم استخداما كاملا، وتساعد المنظمات غير الحكومية والمنظمات الدولية على سد هذه الفجوة، ولكن تغطيتها ليست عالمية.

أسلحة الصمامات والتحقق

ويمكن أن تولد الخوارزميات الآلية لكشف التغيير إنذارات كاذبة - على سبيل المثال، تخلط بين فقدان الغابات والفيضانات الموسمية والظلام السحابية وندبات الحريق، وكثيرا ما يتطلب كل إنذار تدمير الأرض، وهو أمر مكلف ومستهلك للوقت في المناطق النائية، ويظل تحقيق التوازن بين معدلات الكشف العالية مع انخفاض معدلات الإصابة الإيجابية، تحديا مستمرا، ويواصل الباحثون صقل الخوارزميات لتقليل الأخطاء إلى أدنى حد.

التفريق في التحلل من إزالة الغابات

وقد يؤدي الرصد بواسطة السواتل إلى الكشف عن عمليات إزالة شاملة للغلاف الحرجي، ولكنه أقل فعالية في تحديد تدهور الغابات - التخفيض التدريجي للكتلة الأحيائية من خلال قطع الأشجار الانتقائية، والحريقات الناقصة، والتشتت، وقد لا يؤدي التحلل إلى تغيير طيفي قوي، وكثيرا ما يفتقده أجهزة الاستشعار التي تعمل بالاستبانة عن طريق الحرق، غير أن تدهور الغابات لا يزال يفقد الكربون والتنوع البيولوجي.

التطورات والابتكارات في المستقبل

ماكين للتعلم والاستخبارات الفنية

وتُعدّ مبادرة " AI " عملية رصد ساتلية ثورية، ويمكن لنماذج التعلم العميق أن تحلل أجهزة التفريغ بالصور لكشف إزالة الغابات بمزيد من الدقة والسرعة، وعلى سبيل المثال، فإن " خط الأنابيب " (Geospatial AI) الذي يُنتج عن " خط الأنابيب " (GOLT:1]) يُحدّ من أنماط التكوين الإيجابية المرتبطة بالتعلم بالآلات، ويُتُدرّ فيها، إلى حد كبير، ويُ، ويُتُسُسُسُسُسُسُولُجُسُسُسُسُرُسُولُولُسُسُسُولُسُسُرُرُرُ، ويُسُسُسُولُسُ، ويُسُسُسُسُسُرُ، ويُ، ويُسُسُسُسُرُرُسُرُرُرُرُرُرُرُرُرُسُسُسُسُبُبُ

أجهزة استشعار للكشف عن المواد الهيدروجينية والارتقاء العالية

وتُعرض السواتل ذات الأطقم المائية، مثل الساتل الألماني EnMAP ] والسواتل الإيطالية ] PRISMA ]، التي تلتقط مئات من النطاقات الضيقة ذات الجودة العالية، مما يتيح التحديد الدقيق للأنواع الشجرية، وصحة الغابات، والعلامات المبكرة لنشاط غير مشروع (مثلا، التوقيع على كميات كبيرة من الزئبق)

رادار وليدار من الفضاء

وستستمر عملية تحسين سواتل البحث في عام 2024 وستصدر NISAR] ] بعثة (NASAINISRO) بيانات رادارية ذات النطاق الترددي المنخفض والشبكة الترددية كل 12 يوما، قادرة على قياس الارتفاع الكانوبوي وتغير الكتلة الأحيائية.

التكامل مع الرصد الأرضي - البري

(ج) الرصد بواسطة السواتل أكثر فعالية عندما يقترن بالملاحظات الأرضية. Drones مجهزة بالكاميرات والمجسات يمكن أن تمسح المناطق الصغيرة جداً بالنسبة للسواتل أو غير المهيمنة جداً للاستشعار عن بعد بصري.() ويمكن لهذه المنصات الجوية التحقق من عمليات التنبيه بواسطة السواتل، ومن الأنواع الغازية، ورصد مشاريع إعادة التحريج.() وتثبت الدوريات الأرضية (من قبل مجموعات السكان الأصليين أو وكلاء البيئي) بياناتها وتوفر سياقها

توسيع نطاق الوصول والشفافية

وتهدف مبادرات مثل Amazon Environmental Research Center’s] المفتوحة المصدر إلى إتاحة أدوات الرصد الساتلية للجميع، بصرف النظر عن الخبرة التقنية، كما أن محرك غوغل الأرض، وحاسبة مايكروسوفت الكوكبية، وأجهزة تجميع البيانات المفتوحة، التي تستخدم البيانات الساتلية، توفر مجتمعات محلية متطورة للرصد، وتزداد إمكانية الوصول إلى تكنولوجيات التحليل المحلية.

الخلاصة: رصد السواتل كمؤسسة لحفظ الأمازون

وقد أدى رصد السواتل إلى تحول أساسي في كيفية تتبع إزالة الغابات في الأمازون، فمن الأيام الأولى لاندسات إلى نظم الإنذار المتعددة الأطراف اليوم، وهي نظم الإنذار المزودة بالطاقة الكهربائية، توفر هذه التكنولوجيات البيانات اللازمة لفهم فقدان الغابات وإنفاذ القوانين ووضع السياسات، وهذا الأثر حقيقي: فقد ساعد الرصد بواسطة السواتل على الحد من إزالة الغابات في فترات معينة، كما ساعد على تمكين مجتمعات الشعوب الأصلية، وعلى كشف الجرائم البيئية للجمهور العالمي.

ومع ذلك، فإن تكنولوجيا السواتل ليست رصاصة فضية، ففعاليتها تتوقف على الالتزام السياسي المستمر، وعلى إنفاذ القانون على نحو كاف، وعلى تمويل تجهيز البيانات، وعلى إشراك أصحاب المصلحة المحليين، ولا تزال هناك تحديات قائمة فيما يتعلق بالغطاء الضحل والحدود التي تواجه عملية التصدّي، كما أن الوعود المستقبلية باتت أكثر قوة من أجهزة الاستشعار عن بعد، وأجهزة الرادار، والاستخبارات الاصطناعية، وشبكات الرصد المتكاملة التي ستغلق الثغرات الحالية وتجعل جميع أجهزة الرصد المتاحة في وقت قريب جدا.

إن حماية الأمازون تتطلب اتخاذ إجراءات على جبهات متعددة، ولكن رصد السواتل يوفر العيون الأساسية في السماء، ويخضع الحكومات والشركات والأفراد للمساءلة، ويحول إزالة الغابات من نشاط خفي إلى ظاهرة واضحة ومتسقة، ومع استمرار الاستثمار والابتكار، ستظل تكنولوجيا السواتل حجر الزاوية في جهود الحفظ في الأمازون وما وراءه.

For further reading: NASA Earth Observatory – Amazon Deforestation, INPE: Brazilian National Institute for Space Research, Global Forest Watch,