Met behulp van NASA-satellietbeelden en machine learning, onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin hebben veranderingen in het landschap van Noordwest-Belize in kaart gebracht over een periode van vier decennia, het vinden van aanzienlijke verliezen van bossen en wetlands, maar ook succesvolle hergroei van bos in gevestigde beschermde zones die de overlevende structuren van de oude Maya's beschermen.

Het onderzoek dient als een case study voor andere zich snel ontwikkelende en tropische regio's van de wereld, vooral op plaatsen die moeite hebben om het behoud van bossen en wetlands in evenwicht te brengen met landbouwbehoeften en voedselzekerheid.

"Grootschalige wereldwijde studies tonen aan dat tropische ontbossing en vernietiging van wetland snel plaatsvindt, die op meerdere manieren bijdraagt ​​aan klimaatverandering, zoals door de toename van broeikasgassen, " zei Timothy Beach, de co-auteur en professor van de studie bij de afdeling Geografie en Milieu aan de UT Austin. "Deze leiden ook tot meer afvoer en watervervuiling in een groot deel van het Zuiden. Belize heeft gediend als ons langetermijnmilieuonderzoekslaboratorium voor dit wereldwijde dilemma."

In een studie gepubliceerd in Teledetectie , het team onder leiding van UT Austin-afgestudeerde student Colin Doyle gebruikte satellietbeelden uit het Landsat-archief van NASA om veranderingen in landgebruik en landbedekking (LULC) te kwantificeren die plaatsvonden in het Orange Walk District in Belize in 1984-1987, 1999-2001 en 2014-2016. De perioden werden gekozen om overeen te stemmen met snelle veranderingen in het landbouwsysteem en instandhoudingsinitiatieven.

Het Landsat-programma, die sinds 1972 beelden van de aarde opneemt, is momenteel op zijn achtste satelliet. Om zulke brede perioden te bestuderen, de auteurs gebruikten afbeeldingen van Landsat 8 en eerdere satellieten en hanteerden een multitemporele benadering, het maken van samengestelde beelden van natte en droge seizoenen gedurende meerdere jaren voor elke periode. Vervolgens hebben ze een algoritme getraind om acht verschillende landtypen te identificeren, waaronder verschillende soorten bos en wetlands. Van dit, ze genereerden kaarten die de LULC voor elk van de drie perioden illustreerden.

Tijdens de eerste periode (1984-1987) ontbossing was beperkt tot kleine stukjes als gevolg van milpa-landbouw - een systeem van roterende gewassen en waardoor eerdere percelen tussen gebruik braak konden liggen om de opbrengsten te maximaliseren.

Eind jaren tachtig en begin jaren negentig werden verschillende beschermde gebieden opgericht. In de tweede onderzochte periode (1999-2001), bossen in deze beschermde gebieden waren opnieuw gegroeid, maar de verliezen aan wetlands gingen door, net als de omzetting van niet-beschermde grond in landbouw.

De derde in kaart gebrachte periode (2014-2016) volgde een verschuiving naar industriële landbouw in de jaren 2000 en toonde "alarmerende" verliezen aan zowel bos (7,5% verlies) als wetlands (28,2% verlies) buiten beschermde gebieden, zei co-auteur Sheryl Luzzadder-Beach, de oprichter en directeur van het Water Quality &Environmental Hydrology Lab van de universiteit.

De bevolkingsgroei droeg bij aan de toename van het land dat voor de landbouw werd gebruikt. Echter, het was een grotere factor tussen de eerste en tweede periode, toen de bevolking bijna verdubbelde, dan tussen de tweede en de derde periode, toen de bevolking langzamer groeide, wat erop wijst dat veranderingen in landbouwpraktijken een grotere impact hadden op het landgebruik.

De kaarten onthulden ook het belang van instandhoudingsinspanningen voor het behoud van bossen. Van het resterende bos in het studiegebied, 76% wordt geschat op beschermde gebieden. Deze habitats zijn cruciaal voor de huisvesting van inheemse flora en fauna en bevatten ook structuren van de Maya-beschaving die belangrijk zijn voor het culturele erfgoed van de regio.

"Deze ecosystemen bieden veel diensten, zoals hulp bij de watercyclus en het voorkomen van overstromingen, " zei Doyle. "De omzetting van bos in grasland en industriële landbouw levert ook een belangrijke bijdrage aan de toenemende uitstoot van broeikasgassen in de tropen."