Na ilha de Orona em Kiribati, Engels está em frente a uma área que costumava ser uma plantação de coco. Nas condições certas, os cocos podem assumir o controle e se tornarem monoculturas. “Tudo nesta parte da floresta é coco (exceto eu ... rs), ”Disse Engels. “Foi muito assustador coletar dados lá porque, se o vento soprasse, cocos gigantescos viriam chover sem aviso prévio. Eu realmente queria um capacete! ” Crédito:Mary Engels.
Cientistas conservacionistas podem usar imagens de satélite gratuitas para rastrear espécies de plantas invasoras em ilhas remotas do Pacífico, de acordo com novas pesquisas.
Mary Engels, um Ph.D. estudante da Universidade de Idaho, encontrou uma maneira de usar imagens disponíveis gratuitamente dos satélites Landsat da NASA para identificar coqueiros nas ilhas do Pacífico, em vez de usar imagens caras de empresas privadas de satélites. Engels apresentou suas descobertas na semana passada no Encontro de Outono da União Geofísica Americana 2018 em Washington, D.C.
Imagens de sensores de satélite privados como QuickBird têm uma resolução muito maior do que as imagens Landsat, mas são caras, portanto, os cientistas conservacionistas não os usam com frequência. Mas Engels encontrou uma maneira de usar imagens Landsat de baixa resolução para identificar adequadamente coqueiros invasores do espaço. Engels espera que sua pesquisa possa ser usada para direcionar os esforços de conservação no Oceano Pacífico Central de forma econômica.
"Uma das esperanças aqui é que possamos usar essa análise para mapear rapidamente onde o coco está nessas ilhas para tentar entender o impacto ao longo do tempo, "Disse Engels.
Coqueiros, embora considerados ícones de ilhas tropicais, são invasivos aos atóis de coral e podem prejudicar os ecossistemas das ilhas, eliminando espécies de árvores nativas que atraem aves marinhas e retêm o solo da ilha.
As imagens de sensores como o QuickBird têm alta resolução de 0,65 metros (2 pés) por pixel. Convencionalmente, essas imagens de alta resolução foram necessárias para determinar onde espécies de plantas específicas crescem em áreas remotas. O problema:QuickBird é caro e difícil de acessar. Imagens Landsat disponíveis gratuitamente na NASA, Contudo, tem apenas uma resolução moderada de 30 metros (98 pés) por pixel.
Engels queria ver se ela poderia usar imagens Landsat para identificar coqueiros em Palmira, um atol de coral que faz parte do Monumento Nacional Marinho das Ilhas Remotas do Pacífico. Palmyra é desabitada, exceto para uma estação de pesquisa co-gerida pela Nature Conservancy e U.S. Fish and Wildlife.
No atol Nikumaroro em Kiribati, florestas dominadas nativas e florestas dominadas por coqueiros desenvolvem solos diferentes. Crédito:Mary Engels
Em sua forma mais ampla, a ilha tem cerca de 11 quilômetros (7 milhas) de comprimento. Quando você aumenta o zoom em Palmyra no Landsat, você vê blocos de cores:a paleta de azuis de um pintor, marrons, e verdes.
Para decifrar esses quadrados de cor, Engels aplicou um progresso de duas etapas. Primeiro, ela começou com imagens de alta resolução do QuickBird. Nessas imagens, ela classificou vários pixels como extensões "puras" de vegetação. Ela classificou os pixels em categorias:coqueiros, especies nativas, ou terrenos abertos como caminhos e extensões de areia.
Depois que ela descobriu quais pixels eram inteiramente um tipo de planta, Engels sobrepôs esses dados às imagens de resolução moderada do Landsat. Em seguida, ela usou Multiple Endmember Spectral Mixing Analysis (MESMA) para desmisturar os pixels. MESMA determina a composição provável de cada pixel; é uma técnica para estimar qual porcentagem ou cada pixel é coberto por uma das muitas coisas conhecidas.
"Eu construo uma biblioteca de referência a partir desses pixels puros para que minha biblioteca de referência possa dizer, Oh, Preciso de uma referência de como é a areia? Aqui. Este pixel, este é um pixel de areia. Esse? Este é um pixel de coco. Este, este é um pixel nativo, "Disse Engels.
Ela descobriu que a biblioteca de referência de pixels poderia identificar povoamentos de coqueiros e árvores nativas na ilha. Isso significa que a biblioteca pode ser usada no futuro sem a necessidade de comprar novas imagens QuickBird.
O objetivo final é usar imagens de resolução moderada para descobrir onde certas espécies de plantas estão localizadas - para decifrar a paleta de blocos coloridos do pintor em suas partes componentes. A partir de uma imagem pixelada, Engels pode dizer onde há altas concentrações de plantas nativas e invasoras.
No futuro, Engels planeja aplicar sua pesquisa a Kiribati, uma nação insular ao longo do equador. Essa situação é mais complexa:as pessoas moram lá e colhem copra:fruto do coqueiro, usado para extrair óleo.
Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.
