Спутники помогут ученым в подсчете животных без полевых исследований

Фото из открытых источников

Ученые разработали инновационный метод мониторинга биоразнообразия на планете, используя данные со спутников, сообщает Innovanews со ссылкой на исследование, результаты которого опубликованы в Journal of Remote Sensing. Исследователи из Ланьчжоуского университета совместно с коллегами из других научных центров представили способ, который позволяет прогнозировать численность различных видов животных на основе спутниковых показателей продуктивности растительности. Это открытие значительно сокращает необходимость в длительных и трудоемких полевых работах, которые традиционно требовались для оценки разнообразия фауны.

Ранее специалисты опирались на косвенные индексы, такие как NDVI, отражающий степень «зелености» растительного покрова, однако этот показатель не учитывал реальный объем энергии, производимой растениями. Новая методика базируется на динамических индексах местообитаний (ДИМ), которые рассчитываются с использованием данных о валовой первичной продукции (ВПП) — количестве углекислого газа, поглощаемого растениями в процессе фотосинтеза. На основе спутниковых измерений ВПП ученые вычисляют три ключевых параметра: суммарную годовую продуктивность, минимальный уровень жизни растительности и стабильность экосистемы в конкретном регионе.

В ходе исследования специалисты протестировали восемь различных моделей спутникового мониторинга и сопоставили их результаты с данными, полученными на 124 наземных станциях FLUXNET. Результаты показали, что динамические индексы местообитаний, основанные на ВПП, обеспечивают высокую точность прогнозирования разнообразия млекопитающих, птиц, амфибий и рептилий — до 84%. Особенно успешной оказалась модель VPM (Vegetation Photosynthesis Model), которая продемонстрировала наилучшие показатели по всем трем параметрам.

Профессор Сюаньлун Ма, один из ведущих авторов исследования, отметил, что интеграция спутниковых технологий с биологическими данными открывает новые возможности для изучения биоразнообразия в труднодоступных районах, где проведение традиционных полевых исследований затруднено или невозможно. Он подчеркнул, что данный подход позволяет оперативно получать информацию о состоянии экосистем и численности животных на глобальном уровне.

Применение новой методики особенно актуально для охраняемых природных территорий, где высокая продуктивность растительности напрямую связана с богатством видов. Использование спутниковых данных поможет выявлять перспективные участки для создания заповедников и оценивать эффективность существующих охранных мер. Кроме того, с развитием технологий и появлением более детальных спутниковых систем точность мониторинга будет только расти.

Несмотря на значительные преимущества, ученые отмечают, что метод имеет ограничения. В экосистемах пустынь и тундр точность прогнозов ниже, а для беспозвоночных и растений алгоритмы пока не адаптированы. Также корреляция между продуктивностью растительности и численностью животных не всегда однозначна: например, в тропических лесах высокая биомасса может быть обусловлена доминированием нескольких видов растений, что не всегда способствует увеличению разнообразия фауны. Тем не менее, новый подход представляет собой важный шаг к созданию глобальной системы мониторинга жизни на Земле.

Главным достоинством метода является возможность быстрого и масштабного анализа, который ранее требовал многолетних полевых экспедиций. Это особенно важно для стран с ограниченными ресурсами, но с уникальными и уязвимыми экосистемами. Спутниковый мониторинг позволит своевременно выявлять изменения в биоразнообразии и принимать необходимые меры для его сохранения.