science >> Wetenschap >  >> Natuur

Krachtige nieuwe kaart toont aantasting van het milieu over de hele aarde

UC gebruikte satellietbeelden om veranderingen in het landschap tussen 1992 en 2015 te volgen. Wit weerspiegelt weinig verandering. Donkerdere tinten weerspiegelen de grootste veranderingssnelheid in elke categorie. Krediet:Tomasz Stepinski/UC

Een krachtige nieuwe kaart van de Universiteit van Cincinnati illustreert een motiverende kracht achter migrantenkaravanen die Guatemala en Honduras verlaten om de Verenigde Staten te bereiken.

Tomasz Stepinski, hoogleraar aardrijkskunde aan de UC, heeft de nieuwe wereldkaart gemaakt die de dramatische veranderingen in landgebruik in de afgelopen kwart eeuw laat zien. Stepinski, een professor in UC's McMicken College of Arts and Sciences, maakte satellietbeelden met hoge resolutie van de European Space Agency tot een van de meest gedetailleerde blikken tot nu toe over hoe mensen de planeet hervormen.

"Op dit moment lopen er karavanen mensen naar de Verenigde Staten. Velen van hen komen uit Guatemala, ' zei Stepinski.

Persbureaus zoals The Guardian hebben sommige van de Midden-Amerikaanse migranten "vluchtelingen voor klimaatverandering" genoemd, omdat velen op de vlucht zijn voor opeenvolgende jaren van misoogsten. Maar Stepinski zei dat klimaatverandering slechts een deel van het verhaal vertelt. Zijn kaart laat zien hoe Guatemala wijdverbreide ontbossing heeft meegemaakt.

"En ze zijn het bos kwijtgeraakt omdat mensen hout gebruiken als brandstof, "Zei Stepinski. "Het is een onderdeel van de vluchtelingencrisis."

Het project is gepubliceerd in de International Journal of Applied Earth Observation and Geo-informatie .

De digitale kaart laat zien hoe 22 procent van het bewoonbare oppervlak van de aarde op meetbare manieren is veranderd. voornamelijk van bos tot landbouw, tussen 1992 en 2015.

"Het is heel informatief. Er is niets anders zoals het, ' zei Stepinski. 'Er zijn kaarten van bosverlies, maar geen kaarten die alles weergeven.'

De kaart vertelt overal waar je kijkt een nieuw verhaal, van het verlies van wetlands in het Amerikaanse zuidoosten tot de verwoesting van het Aralmeer tot ontbossing in de tropen en gematigde regenwouden.

"Natuurlijk, het doet alarmbellen rinkelen. Maar het zijn geen nieuwe, ' zei Stepinski.

"We wisten al van ontbossing of verlies van wetland of toenemende verstedelijking. Maar nu kunnen we precies zien waar dat allemaal gebeurt, " hij zei.

UC gebruikte satellietbeelden om een ​​kaart te maken die landschapsveranderingen tussen 1992 en 2015 volgde. Wit weerspiegelt weinig verandering. Donkerdere tinten weerspiegelen de grootste veranderingssnelheid in elke categorie. Krediet:UC

De European Space Agency begon in 1992 met het vastleggen van satellietbeelden van de aarde om klimaatverandering te bestuderen, zei Stepinski. Oppervlaktebedekking kan de temperatuur aanzienlijk beïnvloeden, afhankelijk van of het zonlicht absorbeert of weerkaatst. Hetzelfde, bosbedekking absorbeert meer koolstofdioxide dan winkelcentra.

"De grote prestatie van de European Space Agency was om ervoor te zorgen dat de satellietbeelden van jaar tot jaar compatibel waren, zodat je ze kon vergelijken, ' zei Stepinski.

Stepinski zei dat de kaart laat zien hoe eindige natuurlijke hulpbronnen op wereldschaal worden geëxploiteerd.

"Wat dit zo deprimerend maakt, is dat het een tijdschaal onderzoekt die korter is dan ons leven, ' zei Stepinski.

Een van de meest voor de hand liggende voorbeelden van veranderend landgebruik is te vinden rond steden, zei de hoofdauteur van de studie en voormalig UC-postdoctoraal fellow Jakub Nowosad.

"De directe impact van menselijk handelen wordt weerspiegeld in de patronen van verstedelijking. je kunt suburbanisatie en stedenverdichting zien in Noord-Amerika en Europa, " zei Nowosad, nu een assistent-professor aan de Adam Mickiewicz University in Polen.

UC-geografieonderzoeker Pawel Netzel droeg ook bij aan het project.

Nowosad zei dat het westen van China een enorme verstedelijking heeft gekend, terwijl India's meest voor de hand liggende ontwikkeling in de kleinere steden was.

"Ik hoop dat deze kaart mensen meer bewust zal maken van de menselijke impact op onze planeet, " zei Nowosad. "Als samenleving, we moeten beter geïnformeerd worden over de omvang van de veranderingen die we in de aarde aanbrengen, en naar mijn mening dit bewustzijn kan toekomstige veranderingen in het milieubeleid beïnvloeden."

Nowosad zei dat zijn kaart geen conclusies trekt over wat de komende 24 jaar zou kunnen brengen. Maar de demografie suggereert dat onze voetafdruk alleen maar groter zal worden.

"De menselijke bevolking neemt nog steeds toe, het creëren van meer vraag naar land en natuurlijke hulpbronnen, " zei Nowosad. "Ook, we weten dat samenlevingen in ontwikkelde landen meer hulpbronnen gebruiken; daarom, met toenemende ontwikkeling in armere landen kunnen we verwachten dat de druk op het land nog groter zal zijn dan alleen voorspeld als gevolg van bevolkingsgroei."

UC gebruikte satellietbeelden om een ​​kaart te maken die landschapsveranderingen tussen 1992 en 2015 volgde. Wit weerspiegelt weinig verandering. Donkerdere tinten weerspiegelen de grootste veranderingssnelheid in elke categorie. Krediet:UC

De satellietbeelden zijn zo gedetailleerd, UC-geografen zouden ze kunnen ordenen in rasters van 300 vierkante meter die pixels worden genoemd. Elke pixel identificeerde veranderingen tussen 22 landgebruikscategorieën die verschillende soorten landbouwgrond beschrijven, Woud, wetlands, graslanden of stadsontwikkeling. Maar de kleine pixelgroottes en het grote aantal variabelen maakten een globale analyse vrijwel onmogelijk. In deze incarnatie, de kaart zag eruit als een schaal met Fruity Pebbles.

Dus Stepinski organiseerde de pixels in grotere vierkanten van 9 kilometer en verkleinde het aantal landgebruiken tot negen typen die bredere beschrijvingen weerspiegelen, zoals landbouw, bos of ontwikkeling. Bij het vergelijken van de verschillen tussen de kaarten van 1992 en 2015, hij gebruikte drie kleurschakeringen om de mate van verandering van het ene landgebruik naar het andere te identificeren.

Al snel begon het verhaal van de afgelopen 25 jaar vorm te krijgen. Op de kaart is te zien dat de Sahara in Noord-Afrika groeit.

"Dit is het overgangsgebied dat de Sahel wordt genoemd. En als je het merkt, je ziet graslandverliezen als gevolg van klimaatverandering - meer woestijnvorming, ' zei Stepinski.

De kaart van de Verenigde Staten toont enorme verliezen aan wetlands in het zuidoosten, samen met groeiende verstedelijking buiten de steden.

De kaart illustreert de dramatische verdwijning van het Aralmeer, die in de jaren negentig opdroogde nadat boeren in Kazachstan en Oezbekistan hun zijrivieren hadden verlegd naar katoenvelden.

"Het was een totale ramp. Dit was een groot zoutwatermeer gevoed door twee rivieren. Ze leidden water om voor katoen en de zee droogde op tot grasland, " zei Stepinski. "Vandaag, je ziet enorme boten midden in de velden zitten."

Stepinski heeft eerder kaarten gebruikt om soortgelijke fascinerende verhalen te vertellen. Nieuwswebsite Quartz noemde zijn kaart van raciale diversiteit in de Verenigde Staten in 2017 'waanzinnig gedetailleerd'. Eerder dit jaar, hij gebruikte WorldClim-gegevens om klimaten overal op aarde te vergelijken en te projecteren hoe het klimaat de komende 50 jaar naar verwachting zal veranderen.

Zijn nieuwste project bracht unieke uitdagingen met zich mee.

Omdat veel wereldkaarten de neiging hebben om de grootte van landen verder van de evenaar te overdrijven, Stepinski zette zijn resultaten uit met behulp van een projectiekaart die voor het eerst werd ontwikkeld in 1943 door Buckminster Fuller en die de relatieve grootte van continenten laat zien. Maar daarvoor moest UC speciale software ontwikkelen die de integriteit van de gegevens voor de vertaling zou behouden.

Terwijl de kaart in grote lijnen het verhaal van ontwikkeling vertelt, onderzoekers kunnen elk deel ervan in detail onderzoeken. De kaart presenteert gegevens van elke pixel van 300 vierkante meter.