Durch die Wolken auf die Wälder sehen

Technik, 12.05.26

Claudia Stieglecker

Die Wälder in Europa stehen unter dem Druck von Holzeinschlag, Waldbränden, Stürmen und Schädlingen - Forschende haben gezeigt, dass es nahezu in Echtzeit möglich ist, diese zu entdecken.

Satellitengestützte optische und Radar-Fernerkundung ist bereits zu einem Schlüsselelement bei der Abschätzung des Ausmaßes und der Schwere von Waldstörungen geworden – dabei bieten Radarsysteme wie das der Sentinel-1-Satellitenkonstellation entscheidende Vorteile: Während optische Systeme nur bei Helligkeit und wolkenfreiem Himmel Bilder von der Erde liefern können, erfassen Radar-Satelliten ihre Strukturen rund um die Uhr und „durch die Wolken“ hindurch. Dadurch stehen alle drei bis sechs Tage neue Bilder zur Verfügung, deren Detailgenauigkeit so hoch ist, dass jedes Pixel einer Fläche von 10 mal 10 Metern entspricht, informiert das deutsche Helmholtz-Zentrum für Geoforschung GFZ.

STÖRUNG ODER NICHT?

Der Ansatz habe sich bereits zum Monitoring von tropischen Wäldern bewährt – das System ist allerdings nicht einfach auf europäische Wälder übertragbar, heißt es weiter: Frost und regionale wie saisonale Veränderungen beeinflussen die physikalischen Parameter, die die Reflexion der Radarsignale bestimmen, was zu zu Fehleinschätzungen führen kann. Um zwischen „regulären“ Variationen und tatsächlichen Störungen wie Holzeinschlag zu unterscheiden, kombinierten die Forschenden die Radardaten mit ebenfalls Satelliten-basierten Informationen zum Waldtyp aus dem Copernicus-Programm und mit modellierten Temperaturdaten aus ERA5-Land, einem hochauflösenden Datenset, das – basierend auf Modellen und Beobachtungsdaten – eine sehr detaillierte Rekonstruktion von Wetter- und Umweltbedingungen über Land liefert.

WARNMELDUNG GEHT RAUS

Eine neue Warnmeldung zu Waldveränderungen wird auf der Grundlage einer einzelnen Beobachtung aus dem aktuellsten Sentinel-1-Bild ausgelöst. Nachfolgende Beobachtungen dienen dazu, die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Das Team konnte zeigen, dass das System die europäischen Wälder nun das ganze Jahr lang überwachen kann – von schneebedeckten borealen Nadelwäldern bis hin zu trockenen mediterranen Laubwäldern. In über 91 Prozent der überprüften Daten aus verschiedenen europäischen Regionen stellte sich heraus, dass die vom System gemeldeten Störungen tatsächlich Holzeinschlag, Waldbrände, Sturmschäden oder Schädlingsbefall betrafen. Andererseits wurden 25 Prozent der tatsächlichen Störungen nicht erkannt: Das System übersehe laut GFZ manchmal Teile natürlicher Störungen mit geringerer Intensität, wie beispielsweise Waldbrände, bei denen viele Bäume stehen bleiben.

SCHNELLE REAKTION

Neue Störungen werden im Durchschnitt innerhalb von 27 Tagen nach dem tatsächlichen Auftreten erkannt. Mit einer zusätzlichen retrospektiven Korrekturmethode lässt sich diese Verzögerung sogar auf durchschnittlich einen Tag reduzieren. Das System liefert auch Einblicke, wann Störungen im Verlauf des Jahres auftreten. Dies zeigt Unterschiede zwischen der Winterernte in Nordeuropa, dem Frühjahrsschlag in Mitteleuropa und den Sommerbränden in Südeuropa auf. Auch kleinräumige Eingriffe, wie beispielsweise Gruppenholzeinschläge in Rumänien, werden sichtbar – so kann das System auch dabei helfen, illegalen Holzeinschlag aufzudecken. Dadurch ermögliche es eine schnellere Reaktion auf Veränderungen in den europäischen Wäldern und gewährleiste so eine bessere Pflege einer wichtigen natürlichen Ressource, so das GFZ.

Durch die Wolken auf die Wälder sehen

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