NCN Opus

Ocena wpływu warunków meteorologicznych na stan zdrowotny lasów i zaburzenia w lasach w skali regionalnej i krajowej w oparciu o integrację danych naziemnych z danymi z satelitarnych systemów obserwacji Ziemi.

Kierownik projektu: dr hab. inż. Agata Hościło

Czas trwania: 18 luty 2022 – 17 luty 2025

Finansowanie: Narodowe Centrum Nauki - grantu OPUS21

Konsorcjum: Instytut Geodezji i Kartografii, Wydział Leśny - Uniwersytet Rolniczy w Krakowie (zespół pod kierunkiem Prof. dr hab. Jarosława Sochy)

Obserwowane w ostatnich dziesięcioleciach zmiany warunków klimatycznych i siedliskowych mają kluczowy wpływ na zmiany dynamiki wzrostu drzewostanów oraz ich stabilność. Nasilenie ekstremalnych zjawisk pogodowych związanych z ocieplaniem klimatu, a w szczególności susz, powoduje poważne, długotrwałe szkody w ekosystemach leśnych. Zagrożenie zanikaniem i zwiększenie wrażliwość drzewostanów na działanie czynników biotycznych i abiotycznych są głównymi powodami, dla których coraz większe znaczenie ma monitoring kondycji zdrowotnej lasów. Prowadzenie pomiarów terenowych w tym celu na dużą skalę jest kosztowne i niemożliwe do zrealizowania w stosunkowo krótkim czasie. Jednocześnie brakuje spójnych danych naziemnych, które pozwalałyby śledzić zaburzenia i zanikanie drzewostanów. Stąd monitorowanie obserwowanych zmian w drzewostanach za pomocą samych pomiarów terenowych jest niewystarczające.

Główne cele projektu to:

  • zrozumienie i ocena wpływu warunków pogodowych na stan zdrowotny drzewostanów oraz zaburzenie kondycji lasu;
  • ocena wrażliwości lasów na ekstremalne warunki pogodowe, ze szczególnym uwzględnieniem skutków suszy;
  • opracowanie zintegrowanych zdalnych metod wykrywania, przewidywania i monitorowania stanu zdrowia lasu.

Nowością projektu jest kompleksowe i wielowymiarowe podejście czasoprzestrzenne wypracowane w celu pogłębienia wiedzy na temat reakcji ekosystemów leśnych na zmiany klimatu z wykorzystaniem nowoczesnych danych satelitarnych pozyskanych przez satelity: Sentinel-2, Planet Scope. Wysoka rozdzielczość przestrzenna i czasowa obrazów satelitarnych jest podstawowym atutem przy badaniu kondycji zdrowotnej drzewostanów za pomocą technik teledetekcyjnych w skali lokalnej i regionalnej.

Szczegółowa analiza charakterystyk drzewostanu i ich siedlisk (w tym produktywność siedlisk) oraz zaburzeń ekosystemów leśnych, w odniesieniu do warunków pogodowych pozwolą zrozumieć kompleksowy wpływ zmian klimatycznych na kondycję zdrowotną lasów. Dzięki integracji danych satelitarnych z informacją o drzewostanie i warunkach pogodowych, zbadany zostanie związek między kondycją zdrowotną drzewostanów, a warunkami pogodowymi. W projekcie wykonane zostaną długoterminowe analizy trendów i anomalii spektralnych wskaźników wegetacji obliczonych na podstawie danych z satelitów niskorozdzielczych MODIS w okresie 2000-2020. Zestawienie danych o zmienność wskaźników spektralne z parametrami klimatycznymi oraz informacją o kondycji drzewostanów umożliwi zrozumienie na ile zmiany zachodzące w drzewostanach są możliwe do zaobserwowania w różnych przedziałach spektralnych oraz są związane ze zmianami klimatycznym.

Wyniki badań wpłyną przede wszystkim na pogłębienie wiedzy w zakresie wpływu warunków pogodowych na kondycję zdrowotną drzewostanów oraz wypracowanie wskaźników oraz metod, które mogłyby w przyszłości posłużyć do szacowania ilościowych i jakościowych zmian stanu zdrowotnego lasów w skali zarówno lokalnej, regionalnej jak i krajowe.

Naukowcy IGiK biorący udział w projekcie:

dr hab. inż. Agata Hościło

dr Kinga Kulesza – post-doc
mgr Aneta Lewandowska
mgr Alicja Rynkiewicz
Karolina Zdunek (stypendystka 1.12.2023 – 30.11.2024)
Oliwier Zając (stypendysta 1.12.2023 – 30.11.2024)
Daria Stosio (stypendystka 1.10.2022 – 30.06.2023)