Die Universität Córdoba beteiligt sich an der Erstellung der ersten Datenbank, die die Erfassung von Störungen durch Insekten und Krankheiten in Wäldern in acht europäischen Ländern durch die Kombination von Fernerkundung, Satellitenbildern und Felddaten harmonisiert
Waldschäden durch Insekten und Krankheiten nehmen in vielen Teilen der Welt aufgrund des Klimawandels zu, da die durch die globale Erwärmung bedingte Verringerung der Abwehrmechanismen der Pflanzen offenbar zur erhöhten Anfälligkeit der Wälder für das Auftreten von Krankheitserregern und Krankheiten beiträgt.
Diese Störungen gefährden viele der positiven Auswirkungen, die Wälder der Welt bieten, wie etwa die Kohlenstoffbindung, die Regulierung des Wasserflusses, die Holzproduktion und die Erhaltung der Artenvielfalt. Um künftige Vorfälle verstehen und vorhersehen zu können und so die Wälder und ihre Vorteile zu schützen, ist eine vollständige und harmonisierte Karte der Art und Weise dieser Störungen in Europa von entscheidender Bedeutung.
Dieses einheitliche europäische Register gab es bisher nicht. Ein internationales Team, das von der Gemeinsamen Forschungsstelle (JRC) der Europäischen Kommission koordiniert wird und an dem Rocío Hernández und José Luis Quero, Forscher am Institut für Forsttechnik der Universität Cordoba, mitgearbeitet haben, hat eine neue räumlich detaillierte Datenbank entwickelt durch Krankheitserreger und Krankheiten verursachte Störungen: die Datenbank der europäischen Waldinsekten- und Krankheitsstörungen – DEFID2.
„Wir haben monatelang in einem Expertengremium gearbeitet, in dem die verschiedenen Systeme zur Erfassung dieser Störungen in den verschiedenen Ländern und Regionen vorgestellt und eine Reihe von Verknüpfungen hergestellt wurden, wodurch dieses vereinfachte, aber sehr robuste gemeinsame System entstand.“ „Eine Datenbank, die die Subjektivität stark minimiert und die wir mit Daten aus den verschiedenen Ländern getestet haben“, sagt Rocío Hernández über den Prozess der Schaffung dieser „gemeinsamen Sprache für alle Szenarien der europäischen Wälder“.
Alle Länder können nun ihre Aufzeichnungen in die gemeinsame Sprache DEFID2 übersetzen und sie über dieses offene Tool der gesamten Community zur Verfügung stellen.
Die Datenbank enthält mehr als 650.000 harmonisierte georeferenzierte Datensätze, die Insekten und Krankheiten kartieren, die zwischen 1963 und 2021 in europäischen Wäldern aufgetreten sind. Die Aufzeichnungen umfassen derzeit acht verschiedene Länder und wurden mit verschiedenen Methoden wie Landvermessungen und Fernerkundungstechniken erfasst.
„Wichtig ist, dass dieses harmonisierte Protokoll es jedem ermöglicht, die Datenbank bereitzustellen. Auf diese Weise können wir die Anzahl der einbezogenen betroffenen Bereiche erweitern, um die Aussagekraft von Vorhersagemodellen zu erhöhen und das Maß an Unsicherheit zu verringern“, erklärt Quero.
Aufzeichnungen in DEFID2 werden durch eine Reihe qualitativer Attribute beschrieben, darunter die Schwere und Muster der Schäden, Krankheitserreger, Wirtsbaumarten, klimabedingte Auslöser, forstwirtschaftliche Praktiken und eventuelle Gesundheitsinterventionen. Darüber hinaus „gibt es eine sehr interessante Komponente: Dies ist die erste Datenbank, die eine Verbindung zu Fernerkundungsdaten herstellt“, sagt Hernández. Auf diese Weise werden das räumliche Schadensmuster und das zeitliche Muster vereint.
Ergänzt wird die Datenbank durch Satellitendaten der Landsat Normalized Burn Ratio-Zeitreihe der betroffenen Waldgebiete, ein Index, der sehr empfindlich auf abrupte Veränderungen in der Vegetation reagiert und es ermöglicht, anhand von Bildern den Beginn, die Dauer und das Ausmaß der Störung zu erkennen.
Neben der Berücksichtigung räumlicher und zeitlicher Muster, die die Fernerkundung mit Satellitenpassagedaten zu unterschiedlichen Zeiten erleichtert, gibt es eine dritte wichtige Informationsebene: die Interaktion zwischen Faktoren.
Wie Quero erklärt, „sind Schäden durch Krankheitserreger und Krankheiten biotische Schäden (innere, lebende Organismen), aber sie haben eine abiotische Geschichte (externe Faktoren).“ Das heißt, die Informationen über biotische Schäden werden mit Umweltereignissen wie Dürre, Wind und Bränden abgeglichen. Beide Faktoren können durch Fernerkundung erfasst und der Zusammenhang zwischen ihnen in der Vergangenheit und in der Zukunft analysiert werden, um vorherzusagen, ob bestimmte Umweltbedingungen ein Nährboden für eine neue Krankheit oder die Entwicklung eines Krankheitserregers sein können.
Das Trocknen von Quercus pyrenaica, hauptsächlich Eichen- und Korkeichenarten; und Fäulnis bei Nadelbäumen wie Wildkiefern, Schwarzkiefern und der Spanischen Tanne sind einige der Fälle von Schäden an spanischen Wäldern, die dank Studien des UCO berücksichtigt wurden. Diese Daten wurden von diesen Forschern über mehr als zehn Jahre hinweg und im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte gesammelt, die sich in bahnbrechender Weise auf den Einsatz von Fernerkundung zur Dokumentation und Analyse von Schäden durch Baumfäule konzentrierten.
Diese gemeinsame europäische Anstrengung bei der Erstellung der DEFID2-Datenbank stellt eine neuartige Ressource dar, die einen einzigartigen Beitrag zur Gestaltung von Experimentiernetzwerken leistet, das Verständnis der ökologischen Prozesse hinter biotischen Störungen von Wäldern verbessert, ihre Dynamik überwacht und ihre Darstellung auf der Erde verbessert und Klimamodelle. Durch die Nutzung und kontinuierliche Datenfütterung wird das Potenzial des Waldes zum Schutz der Wälder und der damit verbundenen Vorteile gestärkt.
Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Tagebuch Biologie des globalen Wandels.
Mehr Informationen:
Giovanni Forzieri et al., The Database of European Forest Insect and Disease Disturbances: DEFID2, Biologie des globalen Wandels (2023). DOI: 10.1111/gcb.16912