Um den Anforderungen der landwirtschaftlichen Überwachungsgemeinschaft gerecht zu werden, haben die Wissenschaftler des IIASA zwei der neuesten hochwertigen, hochauflösenden, per Fernerkundung gewonnenen Produkte zur Erfassung von Ackerflächen kombiniert, um eine verbesserte Karte der Ackerflächen für Frühwarnungen und Bewertungen der Nahrungsmittelsicherheit zu erstellen.
Um eine effiziente Ressourcenbewirtschaftung, Nahrungsmittelsicherheit und Umweltpolitik zu gewährleisten, benötigen politische Entscheidungsträger die modernsten und aktuellsten Informationen über landwirtschaftliche Flächen. Diese Informationen werden in der Regel aus Satellitenbeobachtungen unseres Planeten gewonnen.
Wissenschaftler neigen dazu, solche Daten in Ackerlandkarten zusammenzustellen, um sie umfassender zu gestalten und sie für die Verfolgung der Ernteerträge, die Entwicklung nachhaltiger landwirtschaftlicher Praktiken und Lieferketten sowie die Beurteilung von Landnutzungsänderungen zu verwenden.
Angesichts der zunehmenden Häufigkeit und Schwere von Dürren und anderen durch den Klimawandel bedingten extremen Wetterereignissen wird die genaue Kartierung von Ackerflächen immer wichtiger, da durch Dürre bedingte Produktionsverluste erhebliche Auswirkungen auf den Weltmarkt haben können.
Um die Genauigkeit der vorhandenen Daten weiter zu verbessern, haben Forscher des IIASA und des Gemeinsamen Forschungszentrums der Europäischen Kommission eine neue globale Hybrid-Ackerlandkarte entwickelt, die dazu beitragen kann, eine strengere Überwachung der Landwirtschaft und eine Bewertung der Lebensmittelsicherheit durchzuführen. Die Forschung ist veröffentlicht im Journal Umweltforschungsbriefe.
Die Karte entstand durch die Kombination zweier hochmoderner Fernerkundungsprodukte: dem WorldCereal-System der Europäischen Weltraumorganisation und der Ackerland-Ebene Global Land Analysis & Discovery (GLAD) der University of Maryland. Diese Datensätze wurden mit einer Auflösung von 500 Metern zusammengeführt, was eine detailliertere Darstellung der weltweiten Ackerlandverteilung ermöglicht.
„Unser Hauptziel bestand darin, zwei der aktuellsten verfügbaren und genauesten Ackerlandprodukte in eine hybride Ackerlandkarte zu integrieren“, erklärt Steffen Fritz, Programmdirektor für strategische Initiativen des IIASA, Forscher in der Forschungsgruppe „Novel Data Ecosystems for Sustainability“ und Hauptautor der Studie.
„Dadurch konnten wir unsere Erkenntnisse über die Bereiche, in denen einzelne Ackerlandkarten voneinander abweichen, durch eine visuelle Inspektion mithilfe der Geo-Wiki-Toolbox durch Experten weiter verbessern. Diese entscheiden, welche der Karten die Ausdehnung des Ackerlandes besser erfasst, und korrigieren dann die Hybridkarte entsprechend.“
Um die Inkonsistenzen zwischen den beiden Datensätzen zu beheben, ermittelten die Forscher „Hotspots der Uneinigkeit“ – Bereiche, in denen sich die Karten entweder im Prozentsatz an Ackerland oder im Vorhandensein bzw. Fehlen von Ackerland erheblich unterschieden.
Experten korrigierten diese Diskrepanzen manuell mithilfe des Validierungstools Geo-Wiki. Geo-Wiki ist eine Plattform, die vom IIASA als interaktiver Online-Raum konzipiert wurde. Sie ermöglicht es Freiwilligen (Bürgerwissenschaftlern), Satellitenbilder visuell zu interpretieren und Landbedeckungskarten zu validieren oder zu korrigieren, um die Informationen zur globalen Landbedeckung und Landnutzung zu verbessern.
Die endgültige Hybridkarte wurde durch einen Prozess validiert, der die visuelle Interpretation einer ausgewählten Stichprobe beinhaltete. Diese Validierung bestätigte, dass die neue Karte nicht nur die allgemeine Genauigkeit der Ackerlanddaten verbessert, sondern auch eine bessere räumliche Darstellung des Ackerlandes in kritischen Gebieten mit Nahrungsmittelunsicherheit bietet, die in Frühwarnsystemen, der regionalen Agrarüberwachung und der Beurteilung der Nahrungsmittelsicherheit verwendet werden kann.
Die verbesserte Karte soll dazu beitragen, die Zuverlässigkeit der weltweiten Agrarüberwachung im Bereich der Ernährungssicherheit zu verbessern.
Eine modifizierte Version dieser Hybridkarte wird nun von den Anomaly Hotspots of Agricultural Production (ASAP) der Europäischen Kommission als Basismaske für Ackerland zur Frühwarnung und Überwachung der Ernährungssicherheit verwendet.
Weitere Informationen:
Steffen Fritz et al., Eine neue globale Hybridkarte von einjährigen krautigen Anbauflächen in einer Auflösung von 500 m für das Jahr 2019, Umweltforschungsbriefe (2024). DOI: 10.1088/1748-9326/ad6a71