Een innovatie die belangrijke aanwijzingen geeft over hoe mensen bossen en steden zouden kunnen beheren om de planeet af te koelen, neemt een vlucht. Cornell-onderzoekers gebruiken drone-technologie om de oppervlaktereflectie op het landschap nauwkeuriger te meten, een technologische vooruitgang die een nieuwe manier zou kunnen bieden om klimaatverandering te beheersen.

"Bij het maken van voorspellingen over klimaatverandering, het is van cruciaal belang dat wetenschappers begrijpen hoeveel energie de aarde absorbeert en vasthoudt, " zei Charlotte Levy, een promovendus die een lezing hield over haar onderzoek tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de Ecological Society of America, in Portland, Oregon, 8 augustus

Wanneer een oppervlak zonne-energie reflecteert in plaats van het als warmte te absorberen, het resultaat is grote koeling, lokaal en globaal. De wetenschappelijke term voor het meten van oppervlaktereflectiviteit is albedo. "Albedo is belangrijk om te begrijpen omdat het een van de belangrijkste controles is voor het totale energiebudget van de aarde, " zei Levy, wiens onderzoeksproject wordt geleid door Timothy Fahey, hoogleraar natuurlijke hulpbronnen. Ze wordt geadviseerd door Christine Goodale, hoogleraar ecologie en evolutionaire biologie.

Met behulp van drones, ook wel onbemande luchtvaartuigen genoemd, Levy en anderen hebben een nieuwe methode ontwikkeld om albedo te meten met meer flexibiliteit en nauwkeurigheid dan voorheen mogelijk was.

Klimaatwetenschappers zijn al lang in staat om albedo-metingen in de Verenigde Staten te krijgen via satellieten en sensoren die op onderzoekstorens zijn geplaatst. Echter, dat zijn er relatief weinig, en ze kunnen niet worden verplaatst om het albedo van nabijgelegen locaties te vergelijken. "Met de drones kunnen metingen worden gedaan waar ze nodig zijn, "Zei Levy. "We kunnen er een sturen om boven een bos te zweven en hem dan over de weg laten vliegen waar hetzelfde bos vijf jaar eerder was uitgedund, en we kunnen precies meten wat het verschil is."

Eerdere pogingen van wetenschappers om drones te gebruiken om albedo te bestuderen zijn mislukt omdat de sensoren die nodig zijn om de metingen uit te voeren zwaar zijn en het evenwicht van de drones verstoren.

Levy en haar team halveerden zowel het gewicht als de technische uitdaging door alleen de naar beneden gerichte sensor op de drone te plaatsen. De naar boven gerichte sensor wordt in een nabijgelegen veld geplaatst.

Momenteel, ze valideren de methode, wat aantoont dat de metingen van de drones gunstig afsteken bij die van satelliet en toren.

"Dit is een grote bevinding vanuit het perspectief van klimaatverandering, omdat we veel potentiële toepassingen zien, ' zei Levy.

Nu kunnen de onderzoekers specifiek kijken naar hoe beheertechnieken het algehele albedo van bossen beïnvloeden, en kan bosplanning aanpassen om rekening te houden met factoren die klimaatverandering beïnvloeden.

Voor jaren, klimaatonderzoekers weten dat het aanplanten van bossen een netto positief effect heeft op klimaatverandering. Onder bepaalde voorwaarden, echter, zoals locaties bedekt met reflecterende sneeuwbedekking voor lange delen van het jaar, bomen planten kan juist een verwarmend effect hebben. Terwijl deze bomen uit de koude regio groeien, ze creëren een donker oppervlak dat energie absorbeert en, omdat ze langzaam groeien, sekwestreren niet zoveel koolstof als bomen in warmere streken die sneller groeien.

Levy richt zich veel van haar onderzoek op het bepalen waar bossen moeten worden geplant in gematigde streken met seizoensgebonden sneeuwbedekking voor een maximale positieve impact op het klimaat. Ze bestudeert ingewikkelde problemen, zoals hoe het uitdunnen van een bos zich verhoudt tot het planten van een bepaalde mix van soorten.

Albedo-metingen voor elk landoppervlak zijn ook van vitaal belang voor wereldwijde klimaatmodellen die wetenschappers gebruiken als basis voor al hun klimaatvoorspellingen. Hoe nauwkeuriger en talrijker deze zijn, hoe beter die voorspellingen zullen zijn. Architecten en wetenschappers die geïnteresseerd zijn in het albedo van verschillende bouwstijlen, wat belangrijk kan zijn voor het verminderen van het stedelijk hitte-eilandeffect, zou ook kunnen profiteren van de drone-technologie.

"Wat we deden is heel eenvoudig, "Zei Levy. "Maar het heeft echt veranderd hoe je deze metingen kunt doen, en we verwachten dat dit een grote impact zal hebben op de manier waarop wetenschappers denken over de wereldwijde klimaatverandering."