Forskere bruger kunstig intelligens til at definere prioriterede indsatsområder for at bekæmpe skovrydning i Amazonas

Ved hjælp af en metode baseret på satellitbilleder og kunstig intelligens har brasilianske forskere vist, at det prioriterede område for aktioner til bekæmpelse af ulovlig skovrydning kan omfatte 27,8 % mindre territorium end de 11 kommuner, der overvåges af den føderale regering under den nuværende strategi, kendt som Amazon-planen 2021/2022. Denne overvågning ignorerer nye skovrydningsgrænser uden for målområderne.

Ifølge en artikel af forskerne, offentliggjort i juni i Conservation Letters , områder af Amazonas klassificeret som høj prioritet for at have de højeste skovrydningsrater udgjorde i alt 414.603 kvadratkilometer (km ² ) i år, mens planens samlede areal for de 11 kommuner er på 574.724 km ² . Med andre ord kan området, der skal overvåges, reduceres med 160.000 km ² , som er omtrent på størrelse med Surinam.

Men mens de hotspots for skovrydning, som forskerne identificerede, tegnede sig for 66 % af den gennemsnitlige årlige skovrydningsrate, repræsenterede de 11 kommuner, som planen var målrettet mod, 37 % af skovrydningsraten for de sidste tre år (2019-21).

I artiklen konkluderer forskere med tilknytning til Brasiliens National Space Research Institute (INPE) og universiteter i USA, at den foreslåede metode vil give overvågning og retshåndhævelse et strammere fokus. Desuden understreger de, at det afslører nye skovrydningsgrænser uden for det prioriterede område og derfor ikke er omfattet af den officielle overvågningsplan.

"Ved at bruge denne nye tilgang konkluderede vi, at prioritering af områder med højere skovrydningsrater ville være mere effektivt end at begrænse overvågningen til visse kommuner. Dette er en vigtig konklusion, da de myndigheder, der er ansvarlige for retshåndhævelse i denne sag, hovedsageligt IBAMA og ICMBio, har fået skåret deres budgetter og personale støt ned. Nogle af disse skovrydnings-hotspots er i de 11 kommuner, men andre er i nærheden og udgør nye grænser," siger Guilherme Augusto Verola Mataveli, den tilsvarende forfatter til artiklen, til Agência FAPESP. Mataveli er forsker i INPE's Earth Observation and Geoinformatics Division.

National Council for Legal Amazonia (CNAL), som fører tilsyn med Amazon-planen 2021/2022, reagerede som følger på Agência FAPESPs anmodning om kommentar:"Målet [med planen] var at fokusere på, hvor forekomsten af ​​ulovlige miljøaktiviteter havde størst indvirkning på resultaterne af Brasiliens miljøledelse uden at forsømme behovet for at handle i andre områder af det juridiske Amazonia."

Lovlig Amazonia er et område på mere end 5 millioner km ² omfatter staterne Acre, Amapá, Amazonas, Maranhão, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima og Tocantins. Det blev skabt af føderale love, der går tilbage til 1953 for at fremme særlige beskyttelses- og udviklingspolitikker for området.

Ifølge CNAL blev "de 11 kommuner valgt, fordi de havde det største ryddede areal og den højeste forekomst af brande, med mulighed for at inkludere andre, der skal kortlægges af Center for Management and Operations of the Amazon Protection System [Censipam]."

Rådet udtalte også, at INPE var en af ​​de "førende institutioner i processen med at vælge prioriteter", og at de videnskabsmænd, der udførte forskningen, "kunne have bidraget på en institutionel måde, efterhånden som muligheden bød sig."

"CNAL arbejder altid med officiel information, der administreres, behandles og analyseres af officielle regeringsorganer," hedder det i dens erklæring.

Fremskridt inden for databehandling

Artiklens forfattere bemærker, at skovrydningen i de 11 kommuner, som planen er målrettet mod, har været betydelig i de senere år, og at dette er grundlag for overvågning, men ikke tilstrækkeligt til kun at prioritere disse områder, som er som følger:São Félix do Xingu, Altamira, Novo Progresso, Pacajá, Portel, Itaituba og Rurópolis (Pará); Apuí og Lábrea (Amazonas); Colniza (Mato Grosso); og Porto Velho (Rondônia).

De bemærker også, at trods koncentration på disse områder med henblik på overvågning og retshåndhævelse, steg skovrydningen 105 % mellem februar og april 2021 sammenlignet med gennemsnittet for samme periode mellem 2017 og 2021. DETER, Brasiliens officielle varslingsprogram for skovrydning, pegede på 524,89 km ² af nye skovrydningssteder i disse områder.

"Undersøgelsen validerer vigtigheden af ​​INPE, som i 60 år har uddannet fremragende forskere, der producerer videnskab og teknologi fra satellitdata til samfundet og national udvikling. De fremskridt inden for databehandling, der er inkorporeret i brugen af ​​kunstig intelligens til planlægning af aktioner til bekæmpelse af skovrydning er afgørende for at afbøde landets miljøproblemer og konstruere en national bæredygtig udviklingsplan," sagde Luiz Aragão, sidste forfatter til artiklen. Aragão leder INPEs afdeling for jordobservation og geoinformatik,

Prioriterede områder

Datakilderne til undersøgelsen omfattede INPE's Legal Amazonia Deforestation Satellite Monitoring Service (PRODES), som producerer de årlige skovrydningsstatistikker, der bruges af den brasilianske regering til at formulere den offentlige politik for regionen. PRODES fokuserer på cut-and-burn rater og har brugt den samme metode siden 1988.

Ifølge den seneste rapport udgjorde de områder, der blev ryddet af skov i regionen 13.235 km ² mellem august 2020 og juli 2021. Dette var en år-til-år-stigning på 22 %, den største siden 2006.

"Idéen til artiklen kom op i februar 2021, da Amazon-planen 2021/2022 blev annonceret," sagde Mataveli. "Skovning i de 11 kommuner siges at tegne sig for 70 % af den samlede skovrydning, der blev opdaget i Amazonas, men PRODES-tallet var anderledes. Da vi forbedrede modellen, fandt vi, at den var et nyttigt værktøj til at fokusere overvågning og retshåndhævelse mere effektivt. ."

For at etablere de prioriterede områder definerede forskerne først, hvad de kalder gitterceller, der måler 25 km gange 25 km og regelmæssigt fordelt over Amazonas. Ved at bruge Random Forest-maskinlæringsalgoritmen til at forudsige skovrydningshotspots i det følgende år baseret på sæt af multivariate regressioner, placerede de hver celle i en høj, medium eller lav prioritet klasse. Ifølge artiklen identificerede metoden en større andel af områder med risiko for skovrydning i form af samlet størrelse og offentlige grunde, hvor rydning af træer er ulovlig.

Modellen betragtede fem forudsigelser:skovrydning i tidligere år, afstand til netceller med høj kumulativ skovrydning i tidligere år, afstand til infrastrukturer såsom veje og vandveje, samlet areal beskyttet i gitterceller og antallet af aktive brande.

De tre prioritetsklasser var baseret på forudsagt skovrydning, med værdier under 70. percentilen klassificeret som lav, værdier mellem 70. og 90. percentilen som medium og værdier over 90. percentilen som høj. Gittercellerne klassificeret som høje blev brugt til at kortlægge prioriterede områder for 2022 på i alt 414.603 km ² .

Forfatterne bemærker også, at deres metode prioriterer handlinger i grænseområder for de 11 prioriterede kommuner, hvor skovrydningsaktiviteter er koncentreret, fanger andre områder med stigende skovrydning, der ikke er overvåget af planen, fastlægger prioriteter baseret på den jord, der blev ryddet i det foregående år, og ikke afhænger af geopolitiske grænser såsom kommuner.

"Prioritering af disse 11 kommuner vil være utilstrækkelig for Brasilien til at opfylde sine internationale forpligtelser, herunder løftet om at reducere ulovlig skovrydning til nul inden 2028, annonceret på COP-26 [FN's klimakonference i 2021 ]," sagde Mataveli. "Desuden sigter planen mod at reducere skovrydningen med 8.719 km ² om året, men et dekret fra 2018 satte et langt lavere mål på 3.925 km ² om året efter 2020."

Dette var en henvisning til dekret 9578 (2018), som konsoliderede den nationale klimaændringspolitik og satte et mål om at reducere skovrydningen i Amazonas med 80 % sammenlignet med gennemsnittet for 1996-2005. Dette er en af ​​de tiltag, som Brasilien har forpligtet sig til at begrænse drivhusgasemissionerne.

Udover sit løfte om nul-skovning i 2028 meddelte Brasilien også på COP-26, at det ville halvere udledningen af ​​drivhusgasser i forhold til 2005-niveauet i 2030 og opnå klimaneutralitet i 2050. Stigende skovrydning i Amazonas står i kontrast til disse løfter:omkring 11 % af Drivhusgasemissioner skyldes dårlig forvaltning af skov og arealanvendelse, herunder skovrydning og brand.

Da Amazon-planen 2021/2022 blev annonceret, kritiserede eksperter de opstillede mål som utilstrækkelige, fordi de var baseret på den gennemsnitlige skovrydningsrate for perioden 2016-20, som allerede var 35 % højere end gennemsnittet for de foregående ti år.

Opfordrer til supplerende handlinger

Artiklen argumenterer for en række supplerende tiltag til bekæmpelse af skovrydning, foruden direkte metoder til opstilling af offentlige politiske mål. Disse bør omfatte miljøuddannelse og -bevidstgørelse, identificering og ansvarliggørelse af aktører, der overtræder miljøbeskyttelseslovgivningen og drager fordel af ulovlig skovrydning, incitament til projekter, der investerer i den grønne økonomi og vedligeholdelse af den stående skov, og regularisering af offentlige og oprindelige jordbesiddelser.

"Vi brugte open source-kode til at skabe modellen og definere prioriterede områder," sagde Mataveli. "Vi taler med Terra Brasilis-platformen med henblik på at inkludere disse områder i den information, der er tilgængelig for alle dem, der ønsker at få adgang til den, så den kan bruges i praksis af alle interesserede stats- eller kommunale myndigheder." + Udforsk yderligere

Rekord afskovning i brasiliansk Amazonas i februar