Международная группа под руководством ученых из Университета Лестера разработала способ улучшить наше понимание исчезновения тростника по всей Европе, включая популярные туристические районы, с помощью спутниковых систем и систем мониторинга самолетов.
Это заболевание, известное как «отмирание тростника», поразило тростник во многих частях Европы с 1960-х годов и десятилетиями интенсивно изучается биологами и экологами.
Точные причины отмирания тростника до сих пор обсуждаются.
Группа исследователей из Университета Лестера, Венгерской академии наук и других партнеров разработала способ картирования масштабов синдрома отмирания тростника с помощью самолетов и спутников.
Аспирант Димитрис Стратулиас и его научные руководители профессор Хайко Бальцтер с факультета географии Университета Лестера, доктор Виктор Тот и доктор Андраш Злински из Венгерского центра экологических исследований изучали берег озера вокруг самого большого озера Европы, Балатон в Венгрии, которое привлекает более 4 миллиона туристов ежегодно.
В исследовании описывается, как метод, называемый спектроскопией изображений, может быть применен для понимания затухания тростника.
Гиперспектральные данные, собранные с помощью современных датчиков на борту самолетов и спутников, позволяют измерять излучение, невидимое для человеческого глаза, например, в ближнем инфракрасном диапазоне.
Команда надеется, что полученные данные могут кое-что сказать им об экологическом состоянии тростниковых растений, измерив их абсорбцию хлорофилла.
Г-н Стратулиас пробирался через тростниковые пояса вокруг озера с портативным спектрорадиометром, портативным флуорометром и измерителем хлорофилла и записывал информацию о количестве света и инфракрасного излучения, отраженного от камыша.
Он обнаружил несколько показателей, связанных с экологическим состоянием растений. На следующем этапе проекта полученные с воздуха гиперспектральные изображения с более чем 250 спектральными полосами показали, что исследователи могут отображать масштабы этих преобразований тростниковых растений с неба.
«Фотосистема» растений помогает им расти. Его активность может быть отображена с определенными длинами волн 463 и 488 нанометров, среди прочего.
Профессор Хайко Бальцтер, директор Центра ландшафтных и климатических исследований Университета Лестера и соавтор исследования, сказал: «Мы очень рады, что наш способ картирования состояния тростника более точен, чем другие аналогичные методы. Индексы, которые мы разработали на уровне листа для картографирования тростника, позволят нам составить карту степени повреждения. В конечном итоге мы надеемся разобраться с корнями синдрома отмирания тростника и найти решение."
Тростник растет по краям озер и является важной частью экосистем водно-болотных угодий.
Они принадлежат к семейству злаковых и могут вырастать до 5 метров в высоту. Жесткие стебли тростника на протяжении тысячелетий использовались людьми в качестве кровельного материала и строительного материала для изготовления плетеных корзин, стрел и ручек.
Защитников природы беспокоит будущее тростниковых сообществ вокруг озер, поскольку они составляют неотъемлемую часть прибрежных экосистем озер и служат убежищем для множества животных, включая насекомых, птиц и рыб.
Димитрис Стратулиас сказал: «Мы продемонстрировали, как параметры растительности, измеренные в поле, могут быть оценены с бортовых платформ и, следовательно, из космоса. Изображения, полученные с неба, могут предоставить информацию, значительно превосходящую визуальную интерпретацию, которой мы часто ограничены.
Наблюдение Земли — это быстро развивающаяся технологическая область, и в настоящее время часто появляются новые возможности."
Доктор Виктор Тот из Венгерского центра экологических исследований добавил: «Пресноводные озера Европы искусственно стабилизированы на уровне, подходящем для туризма, но не для растительности на берегах.
Методы дистанционного зондирования помогают гидробиологам оценить уровень отмирания и дают отличную технику для отслеживания будущих изменений. Более того, этот новый метод может быть полезен не только для наблюдения за тростником, но и за другими типами растительности, и даже может иметь последствия для сельского хозяйства."