Ученые ДВФУ нашли способ точно измерить углерод в лесах
Исследователи Дальневосточного федерального университета впервые в России применили комплексную методику для оценки запасов углерода в лесных экосистемах. Они объединили наземное лазерное сканирование и мультиспектральную съемку с беспилотников, что позволило создать точные цифровые копии участков леса.
Фото: Крылатское.ру
Работы проходили на карбоновом полигоне ДВФУ. Это специальные территории, где ученые изучают способность экосистем поглощать и накапливать парниковые газы. Такие полигоны созданы в разных климатических зонах России в рамках национального проекта «Наука и университеты».
Наземные лидары - лазерные сканеры - устанавливаются непосредственно в лесу. Они с высокой точностью фиксируют геометрию каждого дерева: высоту, диаметр ствола, форму кроны, количество ветвей. Параллельно с воздуха работают беспилотники, оснащенные мультиспектральными камерами.
Цифровой двойник вместо полевых измерений
Раньше для расчета биомассы леса ученым приходилось проводить трудоемкие полевые работы. Требовалось закладывать пробные площади, спиливать модельные деревья, взвешивать и анализировать образцы. Это занимало месяцы и давало результат только для ограниченных участков.
Новая методика позволяет получать данные в десятки раз быстрее. Лазерное сканирование и аэросъемка дают объемную 3D-модель участка, а программные алгоритмы автоматически рассчитывают:
- общую биомассу деревьев
- объем накопленного углерода в стволах, ветвях и корнях
- динамику изменений в зависимости от сезона
Полученные цифровые двойники участков можно использовать для долгосрочного мониторинга. Ученые могут сравнивать данные за разные годы и видеть, как меняется способность леса поглощать углерод под воздействием климата или хозяйственной деятельности.
Значение для климатической повестки
Разработка дальневосточных ученых имеет не только научное, но и прикладное значение. Точные данные о запасах углерода в лесах необходимы для выполнения международных обязательств России по снижению выбросов парниковых газов.
Кроме того, методика может быть востребована лесопромышленными компаниями для оценки ресурсной базы. Цифровые модели участков позволяют планировать рубки с минимальным воздействием на экосистему и рассчитывать углеродный след от производства.
Ученые ДВФУ планируют масштабировать разработку на другие карбоновые полигоны страны. Следующий этап - создание единой цифровой платформы для мониторинга углеродного баланса лесных экосистем Дальнего Востока.
