Table of Contents
مقدمة: الأمازون بوصفه جهازا عالميا
إنّها تُعدّل الطاقة الشمسية، وتُعدّل الطاقة الشمسية، وتُعدّل الطاقة الشمسية، وتُعدّل الطاقة الشمسية، وتُعدّل الطاقة الكهربائية، وتُعدّل الطاقة الكهربائية، وتُعدّل الطاقة، وتُعدّل الطاقة الكهربائية، وتُقدّم إلى ما لا يُمكن أن يُمكنها من الوصول إلى هذه المنطقة.
A View from Above: The Technology Powering Amazon Observation
والاستشعار عن بعد للأمازون يعتمد على مجموعة متطورة من التكنولوجيات، لكل منها قوة فريدة ومبادلات، فهم هذه الأدوات هو أساس تفسير الأفكار التي توفرها، ويقرر اختيار المجس ما يمكن رؤيته، ومتى أمكن رؤيته، وعلى أي مستوى من التفصيل.
أجهزة الاستشعار البصرية: أجهزة رصد الغابات
منذ إطلاق "لاندسات" عام 1972، قامت أجهزة الاستشعار الضوئية بصنع سجل مستمر شبه متداخل من أسطح الأرض، هذه أجهزة الاستشعار تقاس الإشعاع الشمسي المعبر عنها من الأرض،
Radar and LiDAR: Penetrating the Canopy
ومن أهم العقبات التي تعترض المراقبة البصرية في الأمازون استمرار الغطاء السحابي الذي يمكن أن يحجب المناطق منذ أشهر، وقد تغلب الرادار الاصطناعي على هذا الحد، كما أن أجهزة الاستشعار التابعة لمحطة البحث عن الأرض، مثل جهاز الموجات المتحركة من الساتل " سينتينيل-1 " ، التي تنقل نبضات الموجات الدقيقة الخاصة بها، وتقيس إشارة العودة، وهذه أجهزة الاستشعار التي تعمل في السنة الصغرى تخترق السحابات، والدخان،
(الكشف عن النور و الارتحال (LiDAR) مثل تلك التي تحملها وكالة ناسا للتعلم (البحث العالمي عن الديناميات الإيكولوجية) في محطة الفضاء الدولية، توفر هيكلاً ثلاثياً للغابة، وتُشعل حرائق الليزر في الأرض وتُقيس وقت عودتها، وتُحدِّد لمحة مفصلة عن ارتفاع الكانوب، والتوزيع العمودي للأوراق والفروع، وتُطُم السطحي.
Decoding Biodiversity from the Digital Skin of the Forest
فالتنوع البيولوجي ليس مجرد عدد من الأنواع؛ بل هو التعقيد الهيكلي والوظيفي للنظم الإيكولوجية، ولا تُضاهي السواتل في رسم خرائط لهذا التعقيد عبر نطاقات واسعة، إذ تتعدى الدراسات الأرضية للمؤامرة إلى نظرة متبادلة للموضوع البيولوجي بأكمله.
Spectral Biodiversity and Image Spectroscopy
أنواع مختلفة من النباتات، وحتى مجموعات وظيفية مختلفة (مثلاً، الرواد الآخذين في النمو السريع مقابل أشجار النمو القديمة البطيئة) لديهم تركيبات كيميائية وهيكلية متميزة تنتج توقيعات فريدة من نوعها، هذا المفهوم المعروف بـ "فرضية التغير الطفيف" يشير إلى أن تنوع الإشارات الطيفية في البكسل يرتبط بالتنوع الإيكولوجي على الأرض
رسم خرائط لمدى الترابط بين الموئل وتجزؤ الغابات
وتخلق إزالة الغابات تركيبة مجزأة من المخلفات الحرجية المعزولة، وتهدد الأنواع التي تتطلب أقاليم كبيرة، وتتيح البيانات الساتلية للعلماء حساب القياسات الدقيقة لهيكل المناظر الطبيعية: حجم الترسبات، الكثافة، المنطقة الأساسية، ممرات الربط الشبكي، باستخدام بيانات متطورة (من لادسات أو سينتينيل-2)، ويمكن للباحثين أن يرسموا الحدود بين شظايا الغابات وغير الحرجية، والنموذج الذي يُضِعِرُ الحدود
اكتشاف تدهور الغابات مقابل إزالة الغابات
وفي حين أن من السهل اكتشاف حدوث انخفاض واضح في الغابات - وهو فقدان تدريجي للكتلة الأحيائية ووظيفتها من خلال قطع الأشجار الانتقائية، والحرائق الناقصة، وآثار الحواف - يشكل تهديدا أكثر غموضا للكشف عن إزالة الغابات، ولكن كثيرا ما يُفترض أن تكون كاملة، فالبيانات البصرية العالية التردد (الطابق الثاني، بلانيت) التي تقترن ببيانات رادارية (سينتل-1) يمكن أن تكشف عن هذه التغيرات التي تحدث في مقدمة الأشجار.
The Arc of Fire: Tracking Deforestation in Real-Time
إن إزالة الغابات في الأمازون ليست حدثا عشوائيا؛ فهي تتبع أنماط يمكن التنبؤ بها تقودها الاقتصاد والهياكل الأساسية والسياسات، وقد كان الرصد بواسطة السواتل مفيدا في الكشف عن هذه الأنماط ومساءلة الجهات الفاعلة. يعمل المعهد الوطني البرازيلي لبحوث الفضاء نظام رصد الغابات المدارية الأكثر تطورا في العالم.
دائرة المراجعة السنوية للحسابات
ويستخدم برنامج تقييم إزالة الغابات في الأمازون البرازيلي صوراً من 30 متراً (لادسات وسواتل الموارد الأرضية في الصين والبرازيل) لإنتاج معدل سنوي رسمي لإزالة الغابات، وهو يعمل خلال الموسم الجاف (أيار/مايو إلى تشرين الأول/أكتوبر) عندما تكون الغيوم ضئيلة، ورسم خرائط لجميع المناطق الحرجية الواضحة التي تتجاوز 6.25 هكتار، وقد أتاحت هذه البرامج سجلاً ثابتاً ودقيقاً من الناحية العلمية منذ عام 1988.
DETER: The Daily Alert System for Law Enforcement
وإذا كانت هذه البرامج هي بطاقة التقرير السنوي، فإن نظام إزالة الغابات في الوقت الحقيقي هو نظام الإنذار المبكر، وتستخدم الوكالة أجهزة استشعار لتسوية مقر العمل (أولاً MODIS وأجهزة الاستشعار الميدانية المتقدمة على نطاق واسع على نظام CBERS) مع وجود تنبيه أعلى من التردد (يومياً إلى كل 5 أيام) لتحديد مجالات النجاح في عملية التكيُّف في الوقت الحقيقي.
سائقو التدمير المرئيون من الفضاء
فالصور الساتلية تجعل سلاسل الإمداد غير المرئية الأخرى لإزالة الغابات ظاهرة بشكل صارخ.
- Large-Scale Cattle Ranching:] The leading direct driver of deforestation. Vast, rectangular clear-cuts across the states of Pará and Mato Grosso are the unmistakable signature of pasture conversion. Satellites can track the expansion of the cattle herd and the construction of slaughterhouses in these regions.
- Industrial Agriculture:] The expansion of soy, particularly in the Cerrado transition zone and southern Amazon, is equally visible. Large monoculture fields replacing forest are easily classified.
- Illegal Mining (Garimpo): Gold mining leaves a unique and destroyed fingerprint: bright, turquoise-blue sediment holes surrounded by denuded mudflats, often along rivers in indigenous territories like the Yanomami and these features are easily detectable even on moderate-resolution imagery.
- Infra structure Projects:] The BR-163 highway, a major soy export corridor, is a textbook example of how infrastructure drives deforestation. Satellite time series shows the clear "fishbone" pattern of deforestation spreading out along the highway and its side roads.
Consequences from the Canopy to the Climate
ولا تقتصر آثار إزالة الغابات التي تم اكتشافها من الفضاء على حوض الأمازون، بل تتلاشى عبر نظام الأرض، مع عواقب إقليمية وعالمية عميقة.
الوصول إلى نقطة تنقية الكربون
(أ) يخزن الأمازون كميات هائلة من الكربون في نباته وفي تربةه، ويُطلق التشجير فوراً هذا الكربون في الغلاف الجوي، وذلك أساساً عن طريق الحرق، ولكن الضرر يعمق، ويقلل التحلل، وآثار الجفاف من قدرة الغابات على استيعاب الكربون.
تعطل نهري الطائر
وتولد الأمازون جزءا كبيرا من هطول الأمطار، وتطلق الأشجار بخار المياه في الجو من خلال التحول، وتشكل نهرا ضخما من الرطوبة التي تتدفق غربا عبر القارة، وتوفر الأمطار للقلب الزراعي في البرازيل، وثدي القدم في الأنديز، وما بعد ذلك، وتعطل عملية إزالة الغابات هذه الدورة بشكل مباشر، وتؤكد بيانات السواتل أن المناطق التي تعاني من فقدان الغابات بشكل كبير، تؤدي إلى مزيد من الجفاف.
Loss of Biodiversity and Ecosystem Services
إن تدمير الموئل هو المحرك الرئيسي لانقراض الأنواع، فبينما تتعقب الصور الساتلية تقلص الغابات وتفتتها، يمكن للعلماء أن يُظهروا التأثير على سكان الأنواع، ويُقدَّر أن الأمازون يفقدون عشرات الأنواع يومياً لإزالة الغابات، بالإضافة إلى القيمة الأخلاقية والمتينة لهذا التنوع البيولوجي، هناك تكلفة عملية، أمازوون هو أكبر صيدلية في العالم للمركبات الطبيعية المستخدمة في الطب الحديث، وموارده الجينية.
From Detection to Protection: Space-Age Conservation Strategies
فالملاحظة هي الخطوة الأولى فقط، فالبيانات التي توفرها السواتل تغذي مباشرة في قرارات الحفظ والسياسات في الميدان، وتوفر سردا شفافا ويمكن التحقق منه لما يحدث في الغابة.
Global Forest Watch and the Power of Open Data
ومن أقوى الأدوات التي يمكن أن تُخرج من الرصد الساتلي: منظمة رصد الغابات العالمية، وهي تطبيق تفاعلي مفتوح المصدر، يقوم بإعداده معهد الموارد العالمية، وتجمع هذه الشبكة بيانات ساتلية (بما في ذلك مجموعة بيانات تغير الغابات العالمية التابعة لجامعة ميريلاند)، وبيانات محمولة من المستعملين، وتنبيهات من نظم مثل شركة DETER وGLAD (Global Land Analysis " Discovery) وتجعل البيانات الساتلية المعقدة متاحة لأي شخص، ومنظمات غير حكومية،
REDD+ and Carbon Verification
ويوفر إطار خفض الانبعاثات الناجمة عن إزالة الغابات وتدهورها حوافز مالية للبلدان النامية لإبقاء غاباتها في حالة ثابتة، كما أن الرصد الموثوق به والشفاف هو العمود الفقري لأي نظام ائتماني للكربون، وتوفر السواتل التحقق المستقل المطلوب، وتعتمد البرامج الوطنية ودون الوطنية لخفض الانبعاثات الناجمة عن إزالة الغابات وتدهورها على النظم المماثلة للنظم القائمة على المنتجات الزراعية لقياس معدلات إزالة الغابات الأساسية فيها وتتبع التقدم المحرز في خفض الانبعاثات.
تمكين الشعوب الأصلية
"أقاليم السكان الأصليين تغطي تقريباً 30% من حوض الأمازون" "وتظهر باستمرار أدنى معدلات إزالة الغابات" "تعمل كحاجز حيوي ضد الحدود الزراعية الآخذة في التوسع" "البيانات الساتلية توفر قاعدة الأدلة لحماية هذه الأراضي" "الناجين من السكان الأصليين يستخدمون الأقراص والهواتف الذكية المجهزة بأجهزة رسم الخرائط خارج الشبكة" "تتضمن تنبيهات ساتلية من "دي تي تي"
The next Frontier: AI, Hyperspectral, and Collaborative Monitoring
وفي حين أن التكنولوجيا الحالية قوية، فإن الجيل القادم من النظم الساتلية وتحليل البيانات يبشر بتوفير المزيد من الأفكار المتعمقة والأكثر قابلية للتنفيذ، فمستقبل رصد الأمازون يكمن في التغلب على القيود الحالية وبناء نظام متكامل حقا لرصد الأرض.
Overcoming Cloud Cover with Active Sensors
وسيشكل إطلاق بعثة رادار ذي فتحة اصطناعية من ناسا - إسارو، المقرر إجراؤها في عام 2024، مغيراً للمباراة، وسيوفر المعهد الوطني للبحث العلمي بيانات عالمية ومنهجية عن المدار الثابت بالنسبة للأرض على فترات 12 يوماً، قادرة على اختراق الغطاء الغيومي الأكثف، وسيوفر، مجتمعاً مع تركيبة " سينتينيل-1 " ، تغييرات فرعية غير منفصلة تسمح برصد جميع أنواع التربة،
AI and the Challenge of Data Deluge
ويتجاوز حجم البيانات التي تنتجها مجموعات السواتل الحديثة (صور مختبرات المحيط الأطلسي الأرض بكاملها يومياً عند تسوية ثلاث أمتار) قدرة المحللين البشريين، ويجري تدريب خوارزميات التعلم الآكلين على هذه البيانات بشكل محدد لكشف قطع الأشجار الانتقائية، وتدهور الغابات، وأنشطة التعدين، وبناء الطرق، ويمكن الآن أن تحدد نماذج التعلم العميق أنواعاً فردية من البيانات العالية المخاطر المتعلقة بحفظ الغابات، والتنبؤ بها.
ضرورة التعاون الدولي
ولا يملك الأمازون أحد البلدان، ويؤثر مصيره على الكوكب بأكمله، وتعمل الجهود التي تبذلها منظمة معاهدة التعاون في منطقة الأمازون والفريق المعني برصد الأرض على مواءمة معايير الرصد وتبادل البيانات عبر الحدود، كما أن المرصد الإقليمي للأمازوني مبادرة محددة ترمي إلى إدماج بيانات الرصد بواسطة السواتل من جميع البلدان الأمازونية التسعة، وهذا النوع من الهياكل الأساسية التعاونية المفتوحة، هو أمر أساسي لإدارة شؤون أصحاب المصلحة.
الاستنتاج: العين غير القابلة للاستغناء في السماء
إن غابة الأمازون المطيرة هي نظام معقد، يعيش في ظل ضغوط لم يسبق لها مثيل من التوسع الاقتصادي، وتطوير البنية التحتية، وتغير المناخ، ومن الفضاء، يمكننا أن نرى الصورة الكبيرة بوضوح: سرعة سرعة " دائرة إزالة الغابات " ، والندباتات العميقة التي يتركها التعدين غير المشروع، والتوسع في التجزؤ، والجزر الخضراء المرنة للمناطق المحمية، وأقاليم الشعوب الأصلية، وقد انتقلت مراقبة الأرض بواسطة السواتل من كونها رواية بحثية إلى أداة أساسية.