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Geoinformation in der UmweltplanungMonitoring und Modellierung des kritischen Gleichgewichts von Biomasse und Biodiversität in Sibirien mit Fernerkundungsmethoden

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BioS

Projektdaten
Projekttitel
Bios – Monitoring und Modellierung des kritischen Gleichgewichts von Biomasse und Biodiversität in Sibirien mit Fernerkundungsmethoden
Förderung:
Forschungsförderung Pro Nachhaltigkeit 2020, TU Berlin (interne Forschungsförderung) und Unterstützt durch das AWI
Kooperationspartner:
Alfred-Wegener-Institut (AWI), Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung Forschungsstelle Potsdam

Ammosov North-Eastern Federal University (NEFU), Jakutsk, Russland
Laufzeit:
21.07.2021 – 20.10.2022
Bearbeitung:
Robert Jackisch
Projektleitung:
Prof. Dr. Birgit Kleinschmit Dr. Michael Förster
DJI M300 UAV with LiDAR sensor in burned forest stand, Yakutia
Lupe

Beschreibung

Die Ökosysteme der borealen Wälder Sibiriens sind für die Rückkopplungen mit Klima und Stoffkreisläufen, für die Biodiversität, und die Menschheit von entscheidender Bedeutung. Mit den Hitzewellen und den beispiellos intensiven Waldbränden der vergangenen Jahre bis in die hohen Breiten manifestiert sich die kontinuierliche Änderung der subarktischen und arktischen Ökosysteme. Gleichzeitig sind durch die Verschiebung der Baumgrenze viele Pflanzen- und Tierarten der arktischen Tundra bedroht. Die Balance zwischen Kohlenstoffspeicherung und dem Schutz dieser nördlichen Biodiversitätshotspots ist eine der großen Herausforderungen der subarktischen und arktischen Regionen in den nächsten Jahrzehnten.               

Die Waldstruktur und dessen Vitalität ist eine entscheidende Komponente bei der Beurteilung der Frage, ob ein Wald unter dem sich ändernden Klima und mit dem sich verändernden Brandregime als Kohlenstoffsenke fungieren wird. Detaillierte spektrale und 3D-Strukturinformationen über die Sukzessionsstadien in sibirischen Wäldern fehlen weitgehend und sind aufgrund der Abgelegenheit und der eingeschränkten Zugänglichkeit in der aktuellen Forschung noch unterrepräsentiert. Die Untersuchung der strukturellen und biophysikalischen Merkmale der Vegetation mit hochauflösenden Daten mittels unbemannten Fluggeräten (UAVs) bietet Möglichkeiten, die aktuellen Methoden der Fernerkundung bei der Waldkartierung zu ergänzen. Eine UAV-basierte, hochauflösende Fernerkundung bildet die speziesspezifische Vegetationsstruktur ab und kann wichtige Erkenntnisse für das Verständnis der Eigenschaften und der Dynamik der Vegetation und Biomasse v.a. nach Feuerereignissen liefern. Auf einer erfolgreichen Expedition in das Untersuchungsgebiet Zentral-Jakutien wurden vorrangig UAV-gestützte LiDAR Sensoren und multispektrale Systeme. Dazu konnte eine umfassende Bestandsaufnahme in ausgewählten Vegetationsplots gewonnen werden.

Das Projekt wird durchgeführt an der TU Berlin in Mitarbeit mit dem Alfred-Wegener-Institut (AWI), Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung Forschungsstelle Potsdam und in Kollaboration der Ammosov North-Eastern Federal University (NEFU) in Jakutsk, Russland. Das AWI unterstützt BioS mit Logistik und hochaufgelösten UAV-Daten vorangegangener Expeditionen. Die NEFU liefert die lokale Kernkompetenz im Untersuchungsgebiet der Region Jakutien.

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