Os pesquisadores calibram o sensor da câmera em um quadricóptero 3DR antes de pesquisar a tundra ártica em Qikiqtaruk (Ilha Herschel) no Território de Yukon, Canadá. University of Edinburgh Press / Isla Meyers-Smith p À medida que a Terra aquece, imagens de satélite enviam fortes indícios de ecologização do Ártico. Mas um sinal verde desmente uma maior complexidade. A mudança climática traz uma guerra terrestre à tundra, à medida que as plantas competem pelo domínio. Em muitas regiões de tundra, arbustos mais altos estão invadindo áreas antes nuas - ou com cobertura curta - de plantas como o líquen. Compreender a mudança da vegetação do Ártico é vital para entender o armazenamento de carbono e os mecanismos de feedback para ajudar a melhorar os modelos de mudança climática.
p Mas revelar detalhes granulares é um desafio em um ambiente remoto, de difícil acesso e escassamente povoada. Por décadas, o sensoriamento remoto forneceu os olhos do Ártico no céu, mas com desvantagens. Os ecologistas são desafiados a tentar extrapolar padrões de escala fina de observações de satélite de granulação grossa. Pesquisas emergentes sugerem que drones podem ajudar a superar incompatibilidades de escala.
p Muitas das evidências do greening do Ártico vêm de dados de satélites orbitando a Terra desde os anos 1970. Os dados de satélite fornecem resolução em escala grosseira. Os tamanhos dos pixels podem corresponder a áreas de até 24 milhas quadradas (64 quilômetros quadrados), explica a ecologista de vegetação Isla Myers-Smith da Universidade de Edimburgo. p Em contraste, por quase duas décadas em Qikiqtaruk no Território Yukon do Canadá, A equipe de pesquisa de Myers-Smith quantificou a mudança na vegetação do Ártico em parcelas de metros quadrados do tamanho de uma mesa de centro. Ano após ano, sua equipe colocou 100 pinos em cada trama, registrando cada planta, folha e haste em contato com os pinos. É um trabalho árduo. Avaliar cada quadrado leva horas. p Mas a tundra é vasta. Apenas pequenos fragmentos do Ártico podem ser examinados com tantos detalhes. O sinal de greening geral fornecido pelos satélites - o índice de vegetação de diferença normalizada (NDVI) - é inconfundível, mas as plantas estão crescendo? As diferentes plantas estão invadindo? As mudanças são homogêneas? Essas questões intrigam os ecologistas da tundra que querem saber o que está acontecendo no local. p É difícil dimensionar desde gráficos de metros quadrados até o que os satélites veem em grandes extensões espaciais. "Você acaba com aquela lacuna no meio, "diz Andrew Cunliffe, bolsista de pesquisa na Universidade de Exeter, no Reino Unido. Ele liderou um estudo recente abordando essa lacuna, publicado em Cartas de Pesquisa Ambiental. Em co-autoria com Myers-Smith e três outros, o estudo representa um esforço mais amplo para preencher lacunas de escala usando drones.
A erosão extrema no Ártico canadense foi revelada por câmeras montadas em drones em um estudo conduzido por cientistas de Edimburgo. University of Edinburgh Press
p Digite o drone. Mesmo quando equipado com bastante simples, câmeras digitais prontas para uso, drones podem criar uma imagem clara do que está acontecendo no solo. Fotos da mesma coisa de diferentes ângulos, costurados juntos, pode produzir modelos 3D. Kerby e Myers-Smith formaram a High-Latitude Drone Ecology Network, criando um protocolo padronizado para monitoramento da vegetação da tundra. p Inicialmente cético sobre a utilidade dos drones, Scott Goetz, da Northern Arizona University, que não estava envolvido no estudo recente, agora está convencido de seu valor. “A escala é um dos principais problemas do sensoriamento remoto, "diz Goetz, chefe de ciência do Experimento de Vulnerabilidade Boreal do Ártico da NASA (ABoVE) e investigador principal adjunto para a ciência na Investigação de Dinâmica de Ecossistema Global da NASA.
Entre voos, pesquisadores mochilam com seus enormes drones sobre a tundra esponjosa de Qikiqtaruk. University of Edinburgh Press / Jeff Kirby p Uma imagem completa não é possível apenas com medições de campo, mas conectar o sensoriamento remoto por satélite com dados de campo tem sido um caminho longo e desafiador, Goetz explica, também observando que a resolução do sensoriamento remoto está melhorando. "Não é que o NDVI não funcione ou que não possamos monitorar [o crescimento da planta] de forma sistemática. É mais uma questão do componente do sistema que você deseja medir."
p Dados NDVI, encontrou Cunliffe e colaboradores, teve um desempenho ruim quando se tratou de indicar a biomassa vegetal porque esse indicador em larga escala de verdura não discrimina entre minúsculos organismos verdes como musgo ou líquen e formas maiores como arbustos.
p Alemu Gonsamo, um cientista de sensoriamento remoto de vegetação e mudança climática da Universidade McMaster, no Canadá, que não esteve envolvido no estudo atual, diz que se as medidas estruturais derivadas do drone forem devidamente integradas com lidar e medidas ecológicas, "eles fornecem uma oportunidade sem precedentes para monitorar as mudanças tanto no verde da tundra quanto na estrutura do dossel, como a altura do dossel e a biomassa acima do solo."
p Quando se trata da utilidade dos drones neste contexto, as pessoas estão apenas começando, diz Logan Berner da Northern Arizona University, colaborador do projeto ABoVE da NASA. Do estudo de Cunliffe, Berner, que lidera um estudo avaliando as tendências de NDVI do Landsat em todo o bioma tundra do Ártico desde a década de 1980, diz, "Há um enorme potencial para o tipo de trabalho que eles têm feito para melhorar nossa compreensão do que significam essas mudanças no verde da tundra, porque eles estão acontecendo, e como o Ártico pode mudar no futuro. "
Cientistas liderados pela Universidade de Edimburgo usaram câmeras montadas em drones para estudar a erosão da linha costeira de permafrost na Ilha Qikiqtaruk Herschel, Território Yukon, no Ártico canadense. University of Edinburgh Press p Esta história apareceu originalmente em Eos e é republicado aqui como parte de Clima de cobertura agora , uma colaboração jornalística global que fortalece a cobertura da história do clima.
