UPMPulp
  • Sellu
  • Kuinka teknologian avulla voidaan edistää metsien terveyttä
Artikkeli | 04/08/2021 10:25:25

Kuinka teknologian avulla voidaan edistää metsien terveyttä

Metsien terveydentilan mittaamisessa ja edistämisessä turvaudutaan useisiin innovatiivisiin teknologioihin eri puolilla maailmaa. UPM:llä on ensikäden kokemusta sellaisten hyödyntämisestä Uruguayssa.

Arvioidessaan metsän terveyttä tutkijat pyrkivät tunnistamaan erilaisia metsän tilan heikkenemiseen viittaavia merkkejä latvuksen kunnosta, puustoon kohdistuneista tuhoista, puuston kuolleisuudesta sekä metsikön rakenteesta. Tällaisen datan kerääminen saattaa kuitenkin olla haasteellista. Teknologiat drooneista satelliitteihin voivatkin avata tutkijoille uuden näkökulman tutkimuskohteeseen.

”Tietyt oireet ovat helposti tunnistettavissa ja seurattavissa paikan päällä, kun taas joidenkin havaitseminen voi olla vaikeaa varsinkin, jos ongelma esiintyy satunnaisesti ja paikallisesti”, toteaa tohtori Olga Brovkina. Hän työskentelee kaukokartoituksen laitoksella Tšekin tiedeakatemian globaalien muutosten tutkimusinstituutissa. ”Kaukokartoitusteknologioiden, kuten droonien, ilma-alusten ja satelliittien, avulla metsien kunnon heikentymistä voidaan arvioida eri kokoluokissa: yksittäisten puiden tasolla, metsikkötasolla, aluetasolla ja niin edelleen.”

Uruguayn eukalyptusplantaaseilla metsien terveyttä edistetään pääasiassa pyrkimällä tunnistamaan vastustuskyvytön geneettinen materiaali ennakolta ja estämään sen päätyminen istutuksiin.

”Ennen laajempien alueiden istuttamista potentiaalista geenimateriaalia testataan perusteellisesti taimitarhoissa sekä kenttäkokeiden avulla eri kasvupaikoissa ja ympäristöissä. Materiaali altistetaan tuholaisille ja taudeille, esiintyvät oireet kirjataan ylös ja geneettinen materiaali luokitellaan joko sietokykyiseksi tai helposti altistuvaksi. Vain sietokykyistä materiaalia käytetään plantaaseilla”, kertoo Carmelo Centurion, joka toimii tutkimus- ja kehityspäällikkönä UPM Uruguayn plantaasitoiminnoissa.

”Lisäksi satelliittien ja droonien avulla kerättyä kuvamateriaalia, jossa puusto oireilee eri syistä, pyritään yhdistelemään toisiinsa. Tätä työkalua mukautetaan parhaillaan seuranta- ja valvontatarkoituksiin tukemaan metsänhoitoa koskevaa päätöksentekoa”, Centurion kertoo.

Assessing forest health_image 2_web.jpg

Suurempi aineiston määrä helpottaa metsän kuntoa heikentävien tekijöiden havaitsemista. Kuva – UPM

Enemmän aineistoa, terveempiä metsiä

Yksi kaukokartoitusteknologioiden merkittävimmistä hyödyistä on se, miten ne helpottavat tiedon keruuta operatiivisesti.

”Kerätyn tiedon käsittely on nykyisin nopeaa, jos turvaudutaan ammattimaisiin ohjelmistoihin sekä automatisoituihin algoritmeihin. Tämän jälkeen asiantuntijat analysoivat aineiston menetelmällä, joka parhaiten soveltuu kunkin metsän tilaa heikentävän oireen arviointiin”, Brovkina kuvailee.

Kun metsän kuntoa uhkaavat tekijät on arvioitu, arvion pohjalta laaditaan kartoitus, jota puolestaan voidaan hyödyntää metsänhoidollisessa päätöksenteossa. Näiden teknologioiden avulla mm. mäntyjen kaarnakuoriaispesäkkeet on mahdollista havaita aikaisessa vaiheessa (toistaiseksi kyseistä hyönteistä ei esiinny eukalyptuspuissa): monispektrisissä tai hyperspektrisissä kuvissa kuoriaisen saastuttamalle puulle tyypillinen spektri eroaa terveen puun spektristä.

UPM:n suunnittelupäällikön Jose de Mellon mukaan yhtiön Uruguayssa harjoittama metsien kunnon seuranta perustuu pääasiassa tämän tyyppisen kuvallisen datan käsittelyyn.

”Hallinnoimme päivitettyä kuvamateriaalia paikkatietojärjestelmissämme päivittäin. Sen lisäksi, että materiaali on itsessään merkityksellistä, se mahdollistaa myös satelliittikuvista muodostettuihin aikasarjoihin perustuvan seurannan. Tämä on tehokas tapa arvioida metsien tilaa määrällisesti.”

Tämän lisäksi drooneja käytetään paikalliseen tutkimukseen alueilla, jotka ovat kooltaan alle 1 000 hehtaaria. Metsien seurannassa turvaudutaan laajalti myös mobiilisovelluksiin.

Centurion uskoo, että tuotettu tieto voi pitkällä aikavälillä tukea kuhunkin kasvupaikkaan ja kullekin alueelle parhaiten soveltuvien lajien ja genotyyppien valintaa. Tällä tavoin on hänen mukaansa mahdollista minimoida metsän terveysongelmista johtuvat menetykset tuottavuudessa.

Assessing forest health_image 3.jpg

Satelliittikuvat ovat yksi teknologioista, joita käytetään metsän terveyden seurannassa. Kuva - UPM

Teknologinen integraatio

Kaukokartoitus ja paikkatietojärjestelmät ovat toisiaan täydentäviä teknologioita, jotka rinnakkain käytettynä mahdollistavat kehittyneemmän metsävarojen seurannan, kartoituksen ja hoidon.

Brovkinan mukaan on nähtävissä, että kaukokartoituksella kerättävän kuvamateriaalin, paikkatietojärjestelmien sekä metsän inventointiin käytettävien tietokantojen hyödyntäminen rinnakkain on nouseva trendi metsänhoidossa. Paikkatietojärjestelmien avulla voidaan havaita metsän kunnossa tapahtuneita muutoksia perustuen karttoihin, jotka on laadittu kaukokartoituksella tuotettujen aikasarjojen pohjalta. Niitä käytetään myös metsissä vallitsevien tilanteiden dynamiikan analyysiin ja silloin, kun halutaan vertailla ja selvittää metsän terveydentilaa tietyillä kasvupaikoilla tai -alueilla spatiaalisen tilastotieteen menetelmin. Kaikella tällä tiedolla voi olla merkitystä metsän terveyden kehitystä ennustettaessa.

De Mello kertoo satelliittikuvien voivan täydentää paikkatietojärjestelmillä kerättyä tietoa geospatiaalisen kartoittamisen ja analyysin tarkoituksiin. 

”Satelliittikuvia voidaan hyödyntää metsän kunnon seurannassa käyttämällä kasvien reflektanssi-indeksejä, kuten NDVI:tä eli normalisoitua kasvillisuusindeksiä, kuivuuden sekä hyönteisten aiheuttamien tuhojen havaitsemiseen jo ennen kuin puissa ilmenee näkyviä oireita. Lisäksi menetysten tunnistamisessa turvaudutaan yleisesti automaattiseen geoprosessointiin kartoituksen laadun parantamiseksi”, de Mello lisää.

Teknologian yleistyessä ja kustannusten laskiessa metsäyhtiöt kehittävät perinteisten kartoitustoimintojen rinnalle täydentäviä käyttömahdollisuuksia, jotta metsien tilaa voidaan jatkossa seurata entistä paremmin.

 

Teksti: Maria Stambler

Kuvat: UPM