Τι μάθαμε από τη χημική χαρτογράφηση του τροπικού δάσους του Αμαζονίου;

Το τροπικό δάσος του Αμαζονίου φιλοξενεί περισσότερο από το 30 τοις εκατό των φυτικών και ζωικών ειδών στη Γη. Είναι ένα μυστήριο - το τεράστιο τροπικό δάσος έχει δυνατότητες για νέα φάρμακα και τρόφιμα, ωστόσο τόσο μεγάλο μέρος του δάσους έχει υποστεί ζημιά ή καταστροφή. Μεγάλο μέρος αυτής της καταστροφής οφείλεται στην εξόρυξη, την παράνομη υλοτομία, τη λαθροθηρία, τη γεωργία κοπής και καύσης, την έρευνα πετρελαίου και τα έργα υποδομής.

Σύμφωνα με την Ένωση Διατήρησης του Αμαζονίου (ACA), περισσότερο από το 50 τοις εκατό του τροπικού δάσους του Αμαζονίου θα μπορούσε να χαθεί μέχρι το έτος 2030. Αν και οι άνθρωποι το θεωρούν ως ένα μεγάλο τροπικό δάσος, είναι δεκάδες διαφορετικές περιοχές και είναι ένα από τα μέρη με τη μεγαλύτερη βιοποικιλότητα στην πλανήτη.

Από τον αέρα, το τροπικό δάσος του Αμαζονίου εμφανίζεται ως ένα μεγάλο δάσος και είναι δύσκολο να χαρτογραφηθούν τα διαφορετικά είδη δέντρων ενώ βρίσκεστε στο έδαφος. Οι επιστήμονες βρήκαν έναν τρόπο να χαρτογραφήσουν την περιοχή χρησιμοποιώντας αερομεταφερόμενη χημική χαρτογράφηση και αναλύοντας τις χημικές υπογραφές.

Πώς λειτουργεί η χημική χαρτογράφηση

Κάθε είδος δέντρου φέρει μέσα του συγκεκριμένα χημικά χαρακτηριστικά, όπως το άζωτο και ο φώσφορος. Αυτά τα επίπεδα ποικίλλουν μεταξύ των ειδών. Η παραλλαγή δημιουργεί μια χημική υπογραφή που φαίνεται ως μια σειρά χρωμάτων από μια φασματοσκοπία απεικόνισης καθοδηγούμενη από λέιζερ με τεχνικές χημικής χαρτογράφησης. Τα χρώματα αποκαλύπτουν δεδομένα. Για παράδειγμα, το κόκκινο υποδηλώνει ισχυρές χημικές ουσίες φυσικής ανάπτυξης ενώ το κίτρινο υποδηλώνει χαμηλότερη μέτρηση αυτών των χημικών ουσιών.

Μια ομάδα επιστημόνων, με επικεφαλής τον Γκρεγκ Άσνερ από το Ινστιτούτο Επιστήμης Carnegie, μελέτησε το τροπικό δάσος του Αμαζονίου από τον αέρα χρησιμοποιώντας τεχνολογία χημικής χαρτογράφησης. Η ομάδα χαρτογράφησε το δάσος έκτασης 76 εκατομμυρίων εκταρίων σε τετράγωνα 100 χιλιομέτρων και μέτρησε τα επίπεδα νερού και άλλων θρεπτικών συστατικών που βρέθηκαν στα φύλλα.

Η τεχνολογία χρησιμοποίησε μήκη κύματος φωτός που αντανακλάται από τον θόλο του δάσους, ενώ μετρούσε τις αμυντικές χημικές ουσίες που βρίσκονται συνήθως στα φυτά - λιγνίνες και πολυφαινόλες. Το τμήμα απεικόνισης της συσκευής δημιούργησε μια τρισδιάστατη εικόνα των δομών του τροπικού δάσους και των φυσικών στρατηγικών επιβίωσης. Η ομάδα του Asner χώρισε αυτές τις στρατηγικές σε επτά χαρακτηριστικά.

Τα αποτελέσματα από τις τεχνικές χημικής χαρτογράφησης

Ο Άσνερ και η ομάδα του εντόπισαν 36 τύπους δάσους στο τροπικό δάσος του Αμαζονίου και τους χώρισαν σε έξι γενικές ομάδες. Η τοπογραφία και η γεωγραφία της περιοχής αποτελούν τη βάση για αυτές τις ομάδες. Αυτά περιλαμβάνουν:Πεδινά δάση του νότιου Αμαζονίου, δάση North Terra Firme, Δάση πλημμυρών και βάλτων, δάση στους πρόποδες των Άνδεων, δάση τύρφης και δάση ανώτερων των Άνδεων.

Οι χημικές υπογραφές και οι τεχνικές χαρτογράφησης οδήγησαν τους ερευνητές να μάθουν ότι γενικά χάνονται 27 τετραγωνικά μίλια τροπικού δάσους ετησίως λόγω της παράνομης εξόρυξης χρυσού και εκτροφής στη βάση των Άνδεων. Οι οικολόγοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτές τις πληροφορίες για να βοηθήσουν στην προστασία της συγκεκριμένης περιοχής.

Η σημασία της χημικής χαρτογράφησης του τροπικού δάσους του Αμαζονίου

Οι οικολόγοι που προσπαθούν να σώσουν μια συγκεκριμένη περιοχή του τροπικού δάσους μπορεί να μην συνειδητοποιήσουν ότι μια κοντινή περιοχή φιλοξενεί εντελώς διαφορετικά είδη. Με την προσπάθεια να σώσουν ένα σημείο, μπορεί να χάσουν είδη σε διάφορους τύπους δασών χωρίς τα δεδομένα χημικής χαρτογράφησης. Με αυτή τη νέα τεχνολογία, οι ερευνητές μπορούν να επικεντρωθούν πρώτα στις πιο απειλούμενες περιοχές.

Οι στόχοι του ACA είναι η προστασία του οικοσυστήματος, η υποστήριξη των κοινοτήτων εντός του τροπικού δάσους, η προστασία των φυσικών πόρων και η εκπαίδευση της επόμενης γενιάς οικολόγους. Οι οικολόγοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν αποτελεσματικές στρατηγικές για την επίτευξη αυτών των στόχων χρησιμοποιώντας τη νέα τεχνολογία χημικής χαρτογράφησης.

Το μέλλον της χημικής χαρτογράφησης

Η ομάδα του Asner εργάζεται επί του παρόντος στο βόρειο Βόρνεο και στον Ισημερινό σε παρόμοια έργα. Ως έχει, το αεροπλάνο και οι αισθητήρες του Asner είναι τα μοναδικά στο είδος τους, αλλά οι ερευνητές πιστεύουν ότι η τεχνολογία μπορεί να λειτουργήσει σε παγκόσμια κλίμακα.

Το Εργαστήριο Jet Propulsion Laboratory (JPL) της NASA βρίσκεται σε συνομιλίες με τον Asner σχετικά με τη χρήση των τεχνικών χημικής χαρτογράφησης από το διάστημα για την παρακολούθηση της μεταβαλλόμενης βιοποικιλότητας στη Γη μέσω δορυφόρου. Αυτός ο δορυφόρος θα κόστιζε 200 εκατομμύρια δολάρια. Ωστόσο, η παγκόσμια χαρτογράφηση του θα ενημερώνεται κάθε μήνα και θα παρέχει ένα στιγμιότυπο του συνεχώς μεταβαλλόμενου κόσμου μας.

Επιλεγμένη εικόνα από το CIFOR και προέλευση μέσω:Flickr