Kostengünstige Drohnen auf dem Flug zur Rettung der weltweiten Wälder

Fast 1,6 Mrd. Menschen – mehr als ein Viertel der Weltbevölkerung – vertrauen auf Wälder als Lebensgrundlage. Von dieser Zahl sind schätzungsweise rund 60 Mio. indigene Menschen fast vollständig auf Wälder als Existenzgrundlage angewiesen. Wälder helfen diesen Menschen nicht nur bei der Selbstversorgung, sie erbringen auch eine Reihe essentieller Dienstleistungen. Sie schützen den Boden, regulieren Wasser und unterstützen Biodiversität. Nicht minder wichtig ist, dass sie Kohlenstoff speichern, der im Kampf gegen den Klimawandel eine wichtige Rolle spielt.

Abholzung und Waldschädigungen sind für etwa 17 % der Kohlenstoffemissionen verantwortlich und stoßen mehr CO2 aus als der gesamte Verkehrssektor der Welt zusammen. Jedes Jahr gehen rund 7 Mio. Hektar Wald aufgrund von Abholzung verloren. Initiativen wie beispielsweise REDD+ schaffen Anreize für Länder zur Senkung ihrer Emissionen wenn sie ihre Wälder stehen lassen. Länder erhalten auf Grundlage des Kohlenstoffs der in ihren Wäldern gespeichert ist Zahlungen. Die genaue Messung und Überwachung von Biomasse (die Menge von lebendem Pflanzenmaterial) und folglich des Kohlenstoffbestands kann jedoch kostspielig und schwierig zu erreichen sein. Dies gilt insbesondere für die riesigen Wälder Brasiliens in denen die Biomasse-Kartierung per Satellit aufgrund der Wolkendecke eine Herausforderung darstellt.

Um diese Herausforderung anzugehen startete ein Forscherteam das Mitglieder aus Brasilien und sechs europäischen Ländern umfasste im Jahr 2015 das EU-finanzierte Projekt COREGAL (Combined Positioning-Reflectometry Galileo Code Receiver for Forest Management). Unter Verwendung einer Technik namens Globales Satellitennavigationssystem-Reflektometrie (GNSS-R) entwickelte das Team kostengünstige Drohnen welche die Biomasse im Flug über den Wald kartieren. „Falls man die Biomasse messen kann kann man den Kohlenstoff messen und eine Zahl erhalten die wertvoll für ein Land ist“ sagt Satelliten- und Flugsystemexperte Pedro Freire da Silva von Projektkoordinator Deimos Engenharia in einem Artikel der auf „Phys.org“ veröffentlicht wurde.

Wie funktionieren Drohnen?

Die automatisierten Drohnen haben einen speziellen Empfänger, der als kombinierter Positions-Reflektometrie-Galileo-Receiver bezeichnet wird und zur Positionsbestimmung sowie als Biomassesensor verwendet wird. Die durch den GNSS-Satelliten übermittelten Signale werden vom Waldboden zurückgeworfen und dann von dem Biomassesensor empfangen. Diese zurückgeworfenen Signale werden gestört und abgeschwächt, während sie durch Baumkronen, Zweige und Blätter dringen. „Je mehr Blätter es gibt, desto mehr Leistung (von GPS und Galileo) geht verloren“, sagt da Silva. Dies bedeutet, dass je schwächer das von der Drohne empfangene Signal, desto mehr Biomasse in dem darunter liegenden Wald. „Falls man diese Daten mit Satellitendaten kombiniert, erhalten wir eine genauere Karte der Biomasse als jeweils (alleine)“, ergänzt er.

Projektpartner führten als Einstieg zur Verbesserung der Biomasse-Kartierung in Brasilien, das ein Drittel des weltweiten Regenwalds beheimatet, Flugversuche zu ihrer Drohne in Portugal durch. Das nunmehr abgeschlossene Projekt COREGAL zielte darauf ab, eine großflächige und hochpräzise Biomasse-Kartierung in weltweiten Waldregionen bereitzustellen.

Weitere Informationen:
COREGAL Projektwebsite