Κατασκευή ενός «πράσινου μητρώου» για τα 142,6 δισεκατομμύρια δέντρα της Κίνας

Του Guo Qinghua

Ο Guo Qinghua (τρίτος από δεξιά) και η ομάδα του πραγματοποιούν επιτόπια παρατήρηση. (Φωτογραφία που παραχωρήθηκε από τον Guo Qinghua)

Για χρόνια, το ερώτημα του πόσα δέντρα υπάρχουν στην Κίνα παρέμενε αναπάντητο. Αυτό άλλαξε με τη δημοσιοποίηση του πρώτου εθνικού χάρτη πυκνότητας δασών της χώρας στις αρχές του χρόνου, ο οποίος αποκάλυψε ότι το 2020 η Κίνα διέθετε περίπου 142,6 δισεκατομμύρια δέντρα — δηλαδή περίπου 100 δέντρα για κάθε κάτοικο της χώρας. Ο αριθμός αυτός είναι το αποτέλεσμα μιας δεκαετούς προσπάθειας της ομάδας μου να τα «μετρήσει».

Η ανάγκη για αυτή την πρωτοβουλία προέκυψε από ένα θεμελιώδες κενό στην κατανόησή μας. Αν και η Κίνα διαθέτει τη μεγαλύτερη έκταση φυτεμένων δασών στον κόσμο, τα παραδοσιακά δασοκομικά στατιστικά επικεντρώνονταν επί δεκαετίες σε γενικούς δείκτες, όπως ο όγκος ξυλείας. Καθώς οι αρχές της πράσινης ανάπτυξης κέρδιζαν έδαφος και η Κίνα ανακοίνωσε τους διπλούς στόχους για το κλίμα, έγινε σαφές ότι απαιτείται μια πιο λεπτομερής, βασισμένη στα δεδομένα κατανόηση των δασικών οικοσυστημάτων.

Για να υπολογίσουμε την αποθήκευση άνθρακα σε επίπεδο μεμονωμένου δέντρου και να αξιολογήσουμε τη συμβολή των δασών στη βιοποικιλότητα, χρειαζόμασταν ένα ακριβές οικολογικό σύστημα λογιστικής — ένα «πράσινο μητρώο». Η οικολογική αποκατάσταση που βασίζεται στην επιστήμη, συμπεριλαμβανομένων των αποφάσεων για το αν πρέπει να φυτευτούν δέντρα, θάμνοι ή χόρτα σε μια συγκεκριμένη περιοχή, εξαρτάται από την πρόσβαση σε υψηλής ποιότητας, χωρικά λεπτομερή δεδομένα.

Ένα δευτερεύον κίνητρο ήταν η βαθιά δυσαρέσκεια λόγω ξεπερασμένων ή ελλιπών δεδομένων. Πριν από χρόνια, το περιοδικό Nature δημοσίευσε μια παγκόσμια εκτίμηση 3,04 τρισεκατομμυρίων δέντρων, αλλά τα κινεζικά δάση αντιπροσωπεύονταν με αραιά δεδομένα. Μέχρι τότε, η ομάδα μου είχε ήδη περάσει περισσότερα από τρία χρόνια συλλέγοντας εκτενείς πληροφορίες βαθιά μέσα στα δάση της Κίνας. Ήμουν πεπεισμένος ότι η Κίνα δεν έπρεπε να παραμείνει μια «τυφλή ζώνη» στην παγκόσμια έρευνα για τα δάση. Αν άλλοι μπορούσαν να χαρτογραφήσουν δέντρα σε μεγάλη κλίμακα, τότε μπορούσαμε κι εμείς.

Ωστόσο, η Κίνα εκτείνεται σε περισσότερα από 9,6 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα. Πώς ήταν δυνατόν να μετρήσουμε δέντρα σε μια τόσο τεράστια επικράτεια; Η λύση βρισκόταν στην καινοτομία στη μεθοδολογία και την τεχνολογική πρόοδο.

Πριν από δύο δεκαετίες, παρακολούθησα ξένους ερευνητές να σκαρφαλώνουν στις δενδροστοιχίες για να μετρήσουν χειροκίνητα το ύψος των δέντρων — ένα αξιέπαινο επίτευγμα, αλλά που ανέδειξε τα όρια των παραδοσιακών μεθόδων. Συνειδητοποίησα ότι η πρόοδος στην περιβαλλοντική χαρτογράφηση δεν εξαρτάται μόνο από την αφοσίωση, αλλά και από τη συνεχή υιοθέτηση προηγμένων εργαλείων. Η τεχνολογία είναι το κιγκλίδωμα που μας επιτρέπει να φτάνουμε σε νέα ύψη.

Η μεγάλη μας πρόοδος ήρθε με την εφαρμογή του LiDAR. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί παλμούς λέιζερ για να καταγράψει το ύψος, τη μορφή και τη θέση των δέντρων με εξαιρετική ακρίβεια. Ένα μόνο σκανάρισμα μπορεί να χαρτογραφήσει ολόκληρη δασική περιοχή μέσα σε λίγα λεπτά.

Αναπτύξαμε ένα ολοκληρωμένο σύστημα παρατήρησης «ουρανού και εδάφους», παρόμοιο με το να κάνεις μια αξονική τομογραφία σε ένα δάσος. Από ψηλά, drones εξοπλισμένα με αισθητήρες LiDAR εκπέμπουν πάνω από ένα εκατομμύριο παλμούς λέιζερ το δευτερόλεπτο. Από το έδαφος, τα μέλη της ομάδας κινούνται στο τοπίο με φορητούς σαρωτές.

Ο Guo Qinghua ποζάρει για μια φωτογραφία με το ψηλότερο δέντρο στην Ασία. (Φωτογραφία που παραχωρήθηκε από τον Guo Qinghua)

Μαζί, αυτές οι οπτικές — από πάνω, από το πλάι και από κάτω προς τα πάνω — μας επέτρεψαν να κατασκευάσουμε υψηλής ανάλυσης, μετρήσιμα ψηφιακά μοντέλα δασικών οικοσυστημάτων. Σήμερα, το υλικό και το λογισμικό LiDAR που αναπτύξαμε έχει υιοθετηθεί σε περισσότερες από 130 χώρες και περιοχές.

Τα τελευταία 10 χρόνια, εξετάσαμε περισσότερα από 76.000 δειγματοληπτικά σημεία και συλλέξαμε πάνω από 400 terabytes δεδομένων — ισοδύναμα με περισσότερες από 80 εκατομμύρια φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης. Αυτή η πρωτοφανής κλίμακα απαιτούσε συνεχή καινοτομία. Για να αντιμετωπίσουμε προκλήσεις όπως το ανώμαλο έδαφος, δημιουργήσαμε έναν αλγόριθμο πτήσης για drones που προσαρμόζεται στο ανάγλυφο. Για την επεξεργασία των τεράστιων συνόλων δεδομένων, αναπτύξαμε έναν έξυπνο αλγόριθμο τμηματοποίησης δέντρων, ικανό να εξάγει αυτόματα μεμονωμένα δέντρα από πολύπλοκες δασικές κόμες και να δημιουργεί τον χάρτη πυκνότητας δέντρων. Βήμα βήμα, δημιουργήσαμε λύσεις χωρίς προηγούμενο. Η επιστημονική έρευνα σπάνια ξεκινά με τέλειες συνθήκες. Προοδεύει όταν οι ερευνητές δημιουργούν νέες συνθήκες μέσω επίμονης προσπάθειας.

Ανάμεσα στις πολλές αξέχαστες στιγμές ήταν η ανακάλυψη του ψηλότερου γνωστού δέντρου της Ασίας — ενός κυπαρισσιού 102,3 μέτρων στην Αυτόνομη Περιοχή των Ουιγούρων της επαρχίας Σιντζιάνγκ. Αφού διασχίσαμε τον ορμητικό ποταμό Γιόνγκ Τσανγκπό (Yiong Tsangpo), σταθήκαμε επιτέλους με δέος κάτω από αυτή την επιβλητική παρουσία. Περισσότερο από δέντρο, έμοιαζε με ζωντανό μνημείο — μια μαρτυρία της ανθεκτικότητας, της σοφίας και της αθόρυβης δύναμης της φύσης.

Η εργασία μας για την περαιτέρω βελτίωση του ψηφιακού οικολογικού μητρώου της Κίνας συνεχίζεται. Εμβαθύνοντας την κατανόησή μας για αυτό το πράσινο θεμέλιο, στοχεύουμε να στηρίξουμε πιο αποτελεσματική περιβαλλοντική διαχείριση στη χώρα και να συμβάλουμε με πολύτιμη γνώση στη διεθνή κοινότητα.

(Ο Guo Qinghua είναι διακεκριμένος καθηγητής Boya στο Πανεπιστήμιο του Πεκίνου και διευθυντής του Ινστιτούτου Τηλεπισκόπησης και Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, στη Σχολή Γεωεπιστημών και Επιστημών Διαστήματος του Πανεπιστημίου του Πεκίνου. Το άρθρο επιμελήθηκε ο δημοσιογράφος της Λαϊκής Ημερησίας, Liu Fa)