Onderzoekers gebruiken spionagesatellietbeelden uit de Koude Oorlog om veranderingen in de omgeving te onderzoeken, inclusief ontbossing in Roemenië, achteruitgang van de marmotten in Kazachstan en ecologische schade door bommen in Vietnam.

Ecologen hebben nieuwe ontwikkelingen in beeldverwerking aangewend om de analyse van vrijgegeven foto's van de Amerikaanse militaire inlichtingendienst te verbeteren en voorheen onzichtbare veranderingen in de omgeving te detecteren. Dr. Catalina Munteanu, van de Humboldt-universiteit, en Dr. Mihai Daniel Nita, Transilvania Universiteit van Bra ov, presenteren nieuwe bevindingen van de vrijgegeven satellietbeelden van de US Geological Survey.

De belangrijkste gegevensbron voor de analyses zijn Cold War Spy-satellietbeelden, die sinds 1960 door de VS zijn verzameld, in eerste instantie om het Chinees-Sovjetblok te controleren. Acht satellieten namen foto's op filmrol, die vervolgens met een parachute weer in de atmosfeer werden gedropt, waar een perfect getimed Amerikaans militair vliegtuig het in de lucht greep voordat het kon worden onderschept.

De onderzoekers verkregen de foto's via het Earth Resources Observation and Science (EROS) Centre van de U.S. Geological Survey, na te zijn vrijgegeven in 1995 op grond van een uitvoerend bevel door president Bill Clinton.

Dit type filmgegevens heeft een upgrade gekregen, door gebruik te maken van beeldverwerkingssoftware voor drones, met behulp van een rectificatietechniek die bekend staat als structuur uit beweging.

Mihai, een co-auteur, een pionier van deze methode merkte op:"De wiskundige procedure achter de beeldverwerkingssoftware voor drones is structuur vanuit beweging. Deze benadering stelt ons in staat historische lucht- of satellietbeelden sneller en nauwkeuriger te verwerken dan de traditionele benadering." Dit creëert in wezen een historische Google-Earth-kaartstijl, voor satellietbeelden uit de Koude Oorlog.

Eerder, dezelfde onderzoeksgroep had de CORONA-dataset gebruikt om foto's van landbouwlandschappen in Kazachstan tussen 1960 en 1970 te analyseren. Deze foto's werden gebruikt om populatieafnames in steppemarmotten te identificeren als gevolg van een vermindering van het aantal holen. op marmotten, Catalina Munteanu zegt, "De marmottenpopulatie is de afgelopen 50 jaar in Kazachstan afgenomen - en dit is een afname die we misschien hebben gemist, al was het maar naar korte perioden van 10-15 jaar waarvoor moderne gegevens beschikbaar zijn.

De auteurs presenteren verschillende nieuwe bevindingen, naast het gepubliceerde onderzoek naar marmotten in Kazachstan. Een van de toepassingen was het onthullen van de omvang van de grootschalige ontbossing in de nasleep van de Tweede Wereldoorlog in Roemenië.

"De omvang en locatie van deze historische kaalkap waren voorheen onbekend - deze gegevens onthulden waar de meeste van deze oogsten plaatsvonden. Veel van het toen geoogste bos was oud bos, van hoge ecologische waarde, en sommige gebieden werden beplant met monoculturen van sparren die ecologisch veel minder veerkrachtig en divers zijn, ", zegt hoofdonderzoeker Catalina Munteanu.

Foto's uit de jaren '60 lieten zien dat de waterscheiding door Sovjet-Roemeense bedrijven volledig was afgebakend als herstelbetaling voor de oorlog. in 2015, een Google Earth-afbeelding van hetzelfde gebied, toonde de secundaire boshergroei na 60 jaar.

interessant, nieuw onderzoek van foto's van de oorlog in Vietnam heeft de omvangrijke ecologische schade door explosies aan het licht gebracht. Mihai Daniël Nita, in een apart werkstuk, heeft de uitbreiding van landbouwgrond in eerder verwoeste bossen beoordeeld, evenals kraters van de impact van bomexplosies, die zijn omgevormd tot viskweekvijvers.

Spionage satellietbeelden kunnen worden gebruikt om door oorlog veroorzaakte ontbossing en veranderende landbouwpraktijken in Vietnam in kaart te brengen.

"Met deze gegevens kunnen we niet alleen met behulp van deze beelden de omvang van deze schade in kaart brengen, maar onderzoek ook hoe landschappen later zijn veranderd als reactie op de oorlog. Bijvoorbeeld, sommige bomkraters zijn nu gevuld met water en worden gebruikt als visvijvers, " merkte Mihai op.

Dit werk toont aan dat onze keuze voor baselines vaak wordt bepaald door de beschikbaarheid van gegevens, en dat door gebruik te maken van verschillende gegevensbronnen, we kunnen de basislijnen verschuiven waartegen we verandering kwantificeren. De interpretatie van veranderingen in het milieu zal sterk afhangen van de referentiepunten die we kiezen.

Catalina en de co-auteurs waarschuwen dat "dit een herinnering is om heel voorzichtig te zijn in onze interpretaties van veranderingen in het milieu. Alle gegevensbronnen hebben hun beperkingen en misschien ook deze gegevens integreren. Het is een goed idee om te overwegen om waar mogelijk meerdere gegevensbronnen te integreren ."

Er kunnen nog veel meer toepassingen van de gegevens zijn, zoals het in kaart brengen van de ontwikkeling van steden en gebouwde infrastructuur.

Catalina merkte op, "Foto's van deze aard kunnen ook een directe bron van informatie zijn (bijv. een pinguïnkolonie gedetecteerd op een ijsplaat) of een indicatie zijn van soorten of hun leefgebied (bijv. eerder werk aan de holen van marmotten in Kazachstan)."

De verwachting is dat grootschalige toepassingen van historische satellietbeelden, zoals hier te zien, kan een voorbeeld zijn voor de uitbreiding van het gebruik van deze gegevens naar andere disciplines met betrekking tot interacties met de menselijke omgeving.

Toekomstig werk kan betrekking hebben op onderzochte ecologische schokgebeurtenissen zoals oorlog, en hoe dit gewijzigde landschap de verandering in landgebruik zelf heeft beïnvloed.

De lezing van Catalina Munteanu zal van 14 tot 18 december 2020 on-demand beschikbaar zijn op het Festival of Ecology. Delen van dit werk zijn niet gepubliceerd en hebben het peer-reviewproces nog niet doorlopen. Deze online conferentie brengt 1 400 ecologen uit meer dan 50 landen om de meest recente doorbraken in ecologie te bespreken.