Die Wälder Europas stehen vor zahlreichen Herausforderungen, darunter illegale Holzernte, Waldbrände, Sturmschäden und Schädlinge. Um eine nachhaltige Waldnutzung und effektiven Naturschutz zu gewährleisten, ist es von großer Bedeutung, diese Störungen schnell zu erkennen und zu lokalisieren. Ein internationales Forschungsteam, bestehend aus Wissenschaftlern der Wageningen University & Research und Prof. Martin Herold vom GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, hat ein neues System zur nahezu sofortigen Identifikation von Waldschäden entwickelt. Dieses System basiert auf Radardaten der Sentinel-1-Satelliten, die Teil eines umfassenden europäischen Erdbeobachtungsprogramms sind.
Das Forschungsteam hat ein bereits in tropischen Regionen erprobtes Verfahren modifiziert, um die spezifischen Bedingungen der europäischen Wälder zu berücksichtigen. Diese Wälder sind durch saisonale Veränderungen, Frost und unterschiedliche Baumarten geprägt, was die Überwachung schwieriger macht. Die Anpassungen des Systems ermöglichen es nun, auch während winterlicher Bedingungen oder bei wechselndem Laubwerk präzise Daten zu sammeln. Die Ergebnisse dieser Studie wurden im Fachjournal „Remote Sensing of Environment“ veröffentlicht.
Ein entscheidender Vorteil der Nutzung von Radar liegt in der Fähigkeit, auch unter widrigen Wetterbedingungen, wie Wolken und Dunkelheit, zuverlässige Bilder zu liefern. Während optische Systeme auf Licht angewiesen sind und somit nur bei klarem Wetter funktionieren, können Radarsatelliten kontinuierlich Daten sammeln. Dies führt dazu, dass alle drei bis sechs Tage neue und hochauflösende Bilder zur Verfügung stehen, die eine Fläche von nur 10 mal 10 Metern abdecken.
Eine der größten Herausforderungen bei der Überwachung europäischer Wälder sind die natürlichen Variationen, die die Radarsignale beeinflussen können. Um diese Störungen von echten Schäden zu unterscheiden, kombinierten die Forscher Radardaten mit Informationen über Waldtypen aus dem Copernicus-Programm sowie mit hochauflösenden Temperaturdaten aus dem ERA5-Landmodell. Dieses Modell ermöglicht eine präzise Rekonstruktion von Wetterbedingungen, die für die Analyse von Waldschäden von Bedeutung sind.
Das System generiert Warnmeldungen basierend auf einzelnen Beobachtungen aus den neuesten Sentinel-1-Daten. Diese Warnungen werden mit nachfolgenden Daten verifiziert und können nach einem Zeitraum von 30 Tagen in einen Status mit höherer Zuverlässigkeit überführt werden. Die Warnmeldungen sind derzeit für 34 europäische Länder verfügbar und bieten eine wertvolle Informationsquelle für Entscheidungsträger im Bereich der Waldwirtschaft und des Naturschutzes.
Das Forschungsteam, angeführt von Sietse van der Woude, demonstrierte die Effektivität des Systems, indem es Daten aus verschiedenen Regionen Europas analysierte. Die Ergebnisse zeigen, dass das System in über 91 Prozent der Fälle tatsächlich korrekte Vorhersagen über Störungen wie Holzernte, Waldbrände oder Schädlinge lieferte. Allerdings gab es auch Einschränkungen: In etwa 25 Prozent der tatsächlich aufgetretenen Störungen wurden keine Warnungen ausgegeben, insbesondere in Fällen, in denen die Schäden weniger gravierend waren, wie bei Waldbränden mit intakten Bäumen.
Eine interessante Erkenntnis des Systems ist die Fähigkeit, saisonale Muster in den Störungen zu erkennen. So können Unterschiede zwischen der Holzernte im Winter in Nordeuropa, dem Frühjahrsanfall in Mitteleuropa und den Sommerbränden in Südeuropa festgestellt werden. Darüber hinaus können auch kleinere Eingriffe, wie selektive Holzernte in Rumänien, erfasst werden.
Das neu entwickelte Warnsystem stellt eine wertvolle Ressource für politische Entscheidungsträger, Forstwirte und Aufsichtsbehörden dar. Es ermöglicht eine zügige Reaktion auf Veränderungen im Wald und unterstützt die Bekämpfung illegaler Holzernte. Durch die Bereitstellung von präzisen und aktuellen Informationen kann das System dazu beitragen, eine der wichtigsten natürlichen Ressourcen Europas verantwortungsvoll zu bewirtschaften und zu schützen.
Die Daten sind als Open-Source-Daten verfügbar und werden regelmäßig aktualisiert, sodass Interessierte und Fachleute jederzeit Zugriff auf die neuesten Informationen über Waldveränderungen in Europa haben.
