Big data, maskinlæring kaster lys over de asiatiske genplantningssucceser

Da kulstofbinding er en så vigtig faktor for at afbøde klimaforandringer, Det er vigtigt at forstå effektiviteten af ​​genplantningsindsatsen og udvikle solide skøn over lagringskapacitet i skov. Imidlertid, at måle skovens egenskaber kan være svært, især steder, der ikke er let tilgængelige.

Purdue Universitets Jingjing Liang, en assisterende professor i kvantitativ skovøkologi og medformand for Forest Advanced Computing and Artificial Intelligence (FACAI) Laboratory i Department of Forestry and Natural Resources, ledet et internationalt team til at måle skovkulstofkapacitet i det nordøstlige Asien. Deres forskning, som blander fjernmåling, feltarbejde og maskinlæring, tilbyder de mest ajourførte estimater af CO2-fangstpotentiale i det tilbagetrukne Nordkorea og beskriver fordelene ved genplantningsindsats i de sidste to årtier i Kina og Sydkorea.

"Fordi der er historisk sparsomme data fra Nordkorea, folk ved lidt om, hvor meget kulstof der er lagret i denne region, "sagde Liang, hvis resultater blev offentliggjort i tidsskriftet Global ændringsbiologi . "Baseret på de data, vi kan indsamle fra det nordøstlige Kina og Sydkorea, vi brugte maskinlæring og big data -analyse til at estimere, hvor meget kulstof der er lagret i hele regionen. Vi kortlagde for første gang med nøjagtighed den rumlige tendens for kulstoflagring i den region af verden."

Kina og Korea har arbejdet med genplantningsindsatser i regionen i de sidste 50 år. Chunyu Zhang, fra Beijing Forestry University i Kina, og Hyun Seok Kim, fra Seoul National University, kompilerede data fra hundredvis af markområder i deres lande for at opgøre lokale skovressourcer. Disse data blev sammensmeltet med rumligt eksplicitte registreringer af miljømæssige og biologiske forhold, såsom temperatur, nedbør, topografi og normaliseret differentielt vegetationsindeks, og en database fra World Resources Institute, der katalogiserer plantede træer over hele verden, at informere algoritmer, der præcist kan måle skovkarakteristika og kulstoflagringskapacitet.

Resultaterne viser, at kulstoflagring i regionen er steget med 20%-40% i løbet af de sidste tre årtier, med op til 76% af det, der kan tilskrives massiv genplantningsindsats i Kina og den koreanske halvø. Kina, for eksempel, har 567, 420 kvadratkilometer nye skove (et område større end Spanien) plantet over de sidste to årtier, og landet har opnået en af ​​de højeste skovrejsningsrater i verden.

Liang tilføjede, at det undersøgte område omfatter omkring 0,01 procent af skovlandet i verden, men den har næsten 1 % af den globale kulstoflagring.

"Vi viser, at for et tempereret skovbiom, korrekt skovforvaltning og genplantning under videnskabelig vejledning kan genoprette skove og hjælpe dem med at fange mere kulstof. Dette kan være en effektiv måde at afbøde klimaændringer på, "Sagde Liang." Præsident Trump har lovet at plante milliarder af træer. Hvis vi gør det på den rigtige måde, om et par årtier kan vi i høj grad forbedre kulstoflagringen i vores skove, som vi ser i det nordøstlige Asien i dag."