I sommar har ett luftskepp flugit över Koli nationalpark och gett forskarna viktig information om förändringar i skogens hälsotillstånd. Koli utsågs till forskningsområde, eftersom granbarkborren har orsakat omfattande skador i området. Trädbeståndet i området påverkas av både snöskador, torka, svampsjukdomar och massförekomst av barkborrar. När barkborrarna ökar i antal kan de till och med leda till omfattande skogsdöd.
Forskare vid Lantmäteriverkets Geodatacentral och Östra Finlands universitet utvecklar metoder för prognostisering och hantering av de skador som granbarkborren orsakar. Forskarna skaffar sig aktuell information om trädbeståndets tillstånd med hjälp av bland annat drönare som är utrustade med exakt mätutrustning och som mäter och fotograferar skogarna på avstånd och tar fram exakt information om dem för vidare analys.
– Vårt mål är att utveckla en metod för att på drönarfotografier effektivt hitta träd som koloniseras av granbarkborren och bedöma försämringen av trädens tillstånd. Det andra målet är att utveckla risk- och spridningsmodellerna för skadorna, så att de motsvarar förhållandena i Finland. I nationalparken observerar vi därför varje vecka symptomen på barkborrspopulationen och hur de förändras hos granarna, berättar Päivi Lyytikäinen-Saarenmaa på Östra Finlands universitet.
Drönarluftskeppet ger kostnadseffektiv information om skogsskador
Forskarna som studerar skogsskador tar genom studierna i Koli fram ny vetenskaplig information och utnyttjar den senaste tekniken. I somras utförde företaget Kelluu från Joensuu fotograferingar för forskarnas räkning. Den nya luftskeppsdrönare som företaget har tagit fram är utrustad med exakta mätinstrument, såsom en multispektralkamera.
– Med hjälp av drönaren kan vi upptäcka förändringar i trädkronan, till exempel att barren skiftar färg via gult och rödbrunt till grått, som visar att trädet har dött. Vi undersöker hur snabbt vi kan upptäcka förändringar efter svärmningen och angreppet. Om träd som koloniseras av granbarkborren upptäcks i tillräckligt god tid innan nästa insektsgeneration växer upp, kan man avlägsna träden ur skogen och på så sätt fördröja spridningen av skadedjuren, förklarar forskningsprofessor Eija Honkavaara på Lantmäteriverkets Geodatacentral.
Utöver forskarnas observationer matas informationen om symptomen och bilderna in i ett program som med hjälp av maskininlärning skapar en modell över granarnas hälsotillstånd.
Fördelarna med drönare är låga utsläpp, smidighet och snabbhet
Forskare har även tidigare använt sig av drönare och artificiell intelligens för att samla in skogsdata, men luftskepp är ny teknik inom branschen och används för första gången i Koli.
Kelluus luftskepp, som användes i forskningen, använder väte som bränsle, vilket innebär att den upp till tolv timmar långa, dagliga flygningen inte medför några koldioxidutsläpp i luften. Luftskeppet i Koli har styrts från Joensuu utan visuell kontakt.
– Det är autopiloten som ansvarar för flygningen, och de exakta kamerasystemen beskriver miljön i detalj, säger Jiri Jormakka, operativ chef på Kelluu.
Kelluus högupplösta kamera, som är utrustad med multispektralteknik, upptäcker begynnande skador som orsakats av granbarkborren redan när träden ännu inte uppvisar några förändringar som är synliga för det mänskliga ögat.
– Luftskeppsdrönarna gör övervakningen smidig och snabb. De kan flyga under molnen och är mer utsläppssnåla och billigare än flygplan eller helikoptrar. Framför allt kan autonoma drönare som kombineras med artificiell intelligens användas av vetenskapen och samhället i stor utsträckning. Att hantera skador som orsakats av granbarksborren är ett ypperligt exempel på detta, säger Honkavaara.
Mer information
Eija Honkavaara, forskningsprofessor, Geodatacentralen, 029 531 4716, fornamn.efternamn@lantmateriverket.fi
Seniorforskare Päivi Lyytikäinen-Saarenmaa, Östra Finlands universitet, Avdelningen för skogsvetenskaper, 040 8254465, paivi.lyytikainen-saarenmaa@uef.fi
Forskningen är en del av projektet RESDINET, som finansieras av EU:s program Horisont. Projektet effektiviserar skapandet av ett nätverk mellan ett expanderande lands forskningsinstitut (Institut of Forest Ecology, Slovak Academy of Sciences, IFE SAS), som är förenligt med programmet EU Horizon, och spetsforskningsinstitut på EU-nivå (Lantmäteriverkets Geodatacentral, Östra Finlands universitet och Sveriges lantbruksuniversitet). Inom projektet skapas ett preliminärt nätverk och utvecklas ett nytt gemensamt forskningsprojekt, som fokuserar på tillämpning av nya tekniker för fjärranalys (remote sensing technologies, RST) inom skogsstörningsekologi. Projektet bygger på ett nätverk av spetskompetens genom kunskapsöverföring och utbyte av bästa praxis mellan de institutioner som deltar.
Forskningsgrupperna är en del av Finlands Akademis flaggskepp UNITE, där man forskar i och utvecklar insamlingen av skogsdata med ny teknik. UNITE genomförs av Östra Finlands universitet, Lantmäteriverkets Geodatacentral, Tammerfors universitet och Naturresursinstitutet. 