Torfowiska: kluczowy magazyn węgla

Torfowiska zajmują zaledwie trzy procent powierzchni Ziemi, ale magazynują dwukrotnie więcej węgla niż cała biomasa wszystkich lasów świata. W samych Niemczech przechowują około 1,3 miliarda ton metrycznych węgla, jak podaje „Atlas Torfowisk” opublikowany przez Niemiecką Federację Ochrony Środowiska i Przyrody (BUND), Fundację Heinricha Bölla i partnerów. Jednak funkcja magazynowania węgla jest możliwa tylko w nienaruszonych torfowiskach. Odwadnianie tych obszarów na potrzeby rolnictwa czy leśnictwa prowadzi do napływu tlenu, co powoduje rozkład torfu. W efekcie torf traci zdolność wiązania węgla, uwalniając ogromne ilości dwutlenku węgla do atmosfery.

Innowacyjne podejście do monitorowania

W projekcie VALPEATS (Valuation Of Peatland Ecosystem Services) naukowcy z Fraunhofer IGD współpracują z Uniwersytetem w Greifswaldzie i Centrum Torfowisk Greifswald (GMC) nad stworzeniem platformy monitorującej, która zbiera dane dotyczące stanu złożonych ekosystemów torfowiskowych. Dane pomiarowe są analizowane za pomocą narzędzi AI, co umożliwia kompleksową ocenę stanu torfowisk, w tym emisji gazów cieplarnianych oraz bioróżnorodności specyficznej dla torfowisk.

Pierwszym krokiem jest instalacja czujników w różnych lokalizacjach, które mierzą poziom wody oraz dane pogodowe.

– Do tej pory dane te były głównie zbierane i analizowane ręcznie. Nasze podejście z wykorzystaniem wielu czujników pozwala na bardziej efektywne gromadzenie informacji o właściwościach torfowisk i umożliwia niemal natychmiastową analizę – wyjaśnia Daniel Pönisch, odpowiedzialny za projekt.

Zebrane dane są zestawiane z mapami geograficznymi oraz informacjami meteorologicznymi, co pozwala na szczegółowe wnioski dotyczące stanu torfowiska.

Wykorzystanie dronów i sztucznej inteligencji

Aby zebrać dodatkowe dane z powierzchni, badacze rejestrują różnorodność roślin i ich rozmieszczenie na danym obszarze. Eksperci botaniki identyfikują rośliny w terenie, korzystając z aplikacji opracowanej przez zespół Fraunhofera, co ułatwia wprowadzanie danych. Drony wyposażone w kamery RGB i multispektralne przelatują nad torfowiskami, skanując roślinność. Narzędzia AI porównują obrazy z dronów z informacjami dostarczonymi przez botaników, tworząc szczegółowy obraz roślinności i występujących gatunków.

Dane te są integrowane z informacjami z czujników, map geograficznych oraz wartości meteorologicznych i analizowane jako całość.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Raporty

Jak polskie firmy radzą sobie z cyfryzacją?

Jedna na trzy firmy na świecie nie jest zadowolona ze swoich postępów w cyfryzacji – wynika z badania Red Hat.
 

Inne

Rewolucja w wykrywaniu cyberataków dzięki sztucznej inteligencji

Cyberataki stają się poważnym zagrożeniem dla firm i innych organizacji. Aby przeciwdziałać kradzieży danych, sabotażowi czy wymuszeniom, wiele firm i agencji rządowych sięga po systemy zarządzania informacjami i zdarzeniami zabezpieczeń (SIEM). 

– Tworzymy obraz o strukturze siatki, gdzie każdy piksel łączy dane z różnych źródeł, co pozwala na wielowymiarową reprezentację stanu torfowiska – tłumaczy Milan Bergheim, menedżer produktu i ekspert ds. bioekonomii w Fraunhofer IGD.

Na tej podstawie można formułować szczegółowe wnioski o stanie torfowiska i planować działania renaturyzacyjne.

Platforma danych dla planistów

Aby efektywnie wykorzystywać zgromadzone dane, naukowcy z Fraunhofera opracowują platformę, która integruje wszystkie rodzaje informacji. 

– Ostatecznie spojrzenie na wszystkie dostępne dane razem pozwala nam ocenić funkcjonowanie ekosystemu. Te wartości są analizowane i prezentowane na jednej platformie – wyjaśnia Pönisch.

Platforma jest szczególnie przydatna dla firm planistycznych, które świadczą usługi na zlecenie gmin i innych instytucji. Dzięki standaryzowanej i skalowalnej platformie mogą one planować i monitorować działania związane z utrzymaniem lub renaturyzacją torfowisk, takie jak przekierowanie strumieni czy blokowanie rowów melioracyjnych w celu podniesienia poziomu wody.

Fraunhofer IGD

VALPEATS łączy przestrzenie danych, aby ocenić różne role, jakie odgrywa ten ekosystem: czujniki przechwytują informacje o glebie i wodzie, podczas gdy drony fotografują i badają powierzchnię. Produktem końcowym jest reprezentacja rozmieszczenia roślinności, poziomów wody i emisji gazów cieplarnianych na całym obszarze torfowiska.

Certyfikacja ekologiczna dla branży finansowej

Projekt VALPEATS otwiera także nowe możliwości w handlu certyfikatami środowiskowymi. Celem jest umożliwienie certyfikacji torfowisk lub działalności rolniczej w ramach paludikultury (produkcji biomasy na mokrych łąkach, trzcinach czy mchu torfowcowym) zgodnie z normami środowiskowymi na podstawie danych z platformy monitorującej. Dzięki temu można mobilizować środki prywatne na cele renaturyzacyjne.

Technologię testuje już pilotażowy projekt Rosenhäger Wiese w Glasin (Meklemburgia-Pomorze Przednie), gdzie odtwarzany jest obszar torfowiska o powierzchni 5,4 hektara. 

– Musimy zwiększyć świadomość społeczną na temat konieczności ochrony i odtwarzania naszych cennych torfowisk. Nasza platforma monitorująca oraz narzędzia AI mogą stanowić technologiczną podstawę dla tych działań – podkreśla Pönisch.

Źródło: Fraunhofer IGD