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Trends und Herausforderungen für die Fernerkundung der arktischen Vegetation

Eine blühende arktische Weide (Salix arctica) auf Ellesmere Island, Nunavut in der ostkanadischen Hocharktis (Foto: Alison Beamish).

Die Fernerkundung mit Satelliten oder Drohnen gewinnt im Bereich der Geowissenschaften immer mehr an Bedeutung. Mit diesem Ansatz können Daten von Orten, die vom Boden aus schwer oder nur unter Risiko zu beobachten sind, auf konsistente Weise gesammelt werden. Die Arktis ist ein Beispiel für eine wissenschaftlich interessante Umgebung, die schwer zu untersuchen ist. Doch die Fernerkundung in der Arktis bringt eine Reihe von Herausforderungen mit sich. Die kurze und schnell voranschreitende Vegetationsperiode, die anhaltende Bewölkung sowie die niedrigen und komplexen Vegetationsdecken stellen einzigartige Hindernisse für eine angemessene Forschung dar.

Unter der Leitung von Alison Beamish von der GFZ-Sektion 1.4 "Fernerkundung und Geoinformatik" hat ein internationales Forschungsteam Daten und Wissen über Fernerkundung in der Arktis aus Studien gesammelt, die mehr als 15 Jahre zurückreichen. Ihr Beitrag ist aus einem Workshop auf dem International Circumpolar Remote Sensing Symposium 2018 hervorgegangen, das vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) Potsdam, ausgerichtet wurde. Hier die wichtigsten Ergebnisse, die jetzt in der Zeitschrift "Remote Sensing of Environment" veröffentlicht wurden:

  1. Die optische Fernerkundung der Vegetation der arktischen Tundra profitiert sowohl von alten Satellitenprogrammen wie Landsat und MODIS als auch von neuen Technologien wie Drohnen
  2. Die Mehrheit der Forschung in den letzten 15 Jahren konzentrierte sich auf langfristige Produktivitätstrends, die sich aus älteren Plattformen ableiten
  3. Die Bestätigung der aus der Fernerkundung abgeleiteten Eigenschaften und Trends der Vegetation ist aufgrund der logistischen Herausforderungen bei der Arbeit in der arktischen Region unzureichend
  4. Besseres Wissen über Faktoren wie Hydrologie, Niederschlag und Schneehöhe ist notwendig, um die beobachteten Trends besser zu verstehen
  5. Die Fortführung und Vergleichbarkeit von satellitengestützten Sensormessungen sowie ein fortwährendes Engagement für frei verfügbare Daten sind erforderlich, um die zeitlich dichten Datensätze zusammenzustellen, die zum Verständnis der raschen Veränderungen in der Arktis erforderlich sind

"Das Papier bietet einen aktuellen Überblick sowohl für Forschende, die Fernerkundungs-Hardware und -Software entwickeln, um die Vegetation der arktischen Tundra zu beproben, als auch für Forschende, die diese Technologien nutzen, um wissenschaftliche Fragen im Zusammenhang mit dem raschen Wandel der Arktis zu beantworten", sagt Alison Beamish. "Indem wir die verbleibenden Herausforderungen und Best Practices rund um die optische Fernerkundung der arktischen Tundravegetation skizzieren, hoffen wir, einen Beitrag dazu leisten zu können, Informationen zu erhalten, wie und wo zukünftige Forschung auf diesem Gebiet durchgeführt werden sollte." (ph)

Originalveröffentlichung:
Beamish et al., 2020. Recent trends and remaining challenges for optical remote sensing of Arctic tundra vegetation: A review and outlook. Remote Sensing of Environment. DOI: 10.1016/j.rse.2020.111872

Bild:
Eine blühende arktische Weide (Salix arctica) auf Ellesmere Island, Nunavut in der ostkanadischen Hocharktis (Foto: Alison Beamish).
https://media.gfz-potsdam.de/gfz/wv/pm/20/11305b_willow_Alison-Beamish.jpeg

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