Дистанционное зондирование позволяет прикоснуться к природе кончиками пальцев

Когда экипаж «Аполлона-17» сделал знаменитый снимок Земли «Blue Marble» в 1972 году, человечество впервые получило по-настоящему глобальный взгляд на нашу планету. Сегодня ученые Калифорнийского университета (UC) продолжают исследовать мир через новые «линзы». Их взгляд на земные системы, построенный на данных, передаваемых по беспроводной связи, открывает скрытые уровни экологической сложности. Многие из этих исследований базируются в системе природных резерватов UC (NRS) — сети из 37 охраняемых природных территорий общей площадью 750 000 акров.

Многие резерваты покрыты сетями датчиков, которые собирают непрерывный поток информации — от уровня снега до видео с дикой природой. Это позволяет ученым получать данные прямо с офисных компьютеров. Значительная часть оборудования для дистанционного зондирования, используемого сегодня для картирования местности, отслеживания животных и мониторинга погоды, впервые была опробована именно в этих сложных условиях резерватов.

Картирование с помощью LiDAR

Ученые NRS изучают Землю с высоты, используя технологию LiDAR (Light Detection and Ranging). Профессор наук о Земле и планетах из UC Berkeley Билл Дитрих применяет эту технологию в резервате Angelo Coastal Range. Лазерные импульсы с самолета, способные проникать сквозь листву и ветви, отражаются от земли, что позволяет создать цифровую модель рельефа, свободную от растительности. Получаемые карты настолько детальны, что показывают отдельные деревья и помогают моделировать процессы формирования ландшафта.

Мечение тюленей

Дистанционное зондирование позволяет получать информацию, которую невозможно собрать другим способом. Профессор биологии UC Santa Cruz Дэн Коста, начав изучать морских слонов на резервате Año Nuevo Island, знал только места их размножения на суше. Сегодня с помощью спутниковых GPS-меток, устанавливаемых на животных, ученые отслеживают их миграции в океане и рацион. Метки также измеряют температуру, соленость воды и глубину погружения. Акселерометр на челюсти регистрирует момент и способ захвата добычи. Данные с таких меток помогают океанографам уточнять модели состояния океана и детализировать карты морского дна.

Очень большая экологическая сеть

Профессор биологии UC Berkeley Тодд Доусон и цифровой эколог Майкл Гамильтон разрабатывают беспроводную сеть датчиков, собирающих экологические данные со всего водосборного бассейна. Сеть, включающая датчики влажности почвы, температуры, влажности воздуха, скорости ветра и солнечной радиации, развертывается в резервате Blue Oak Ranch. Такие данные, как, например, ночные перепады температур до 30°F (~16.7°C) в пределах одного резервата, помогают ученым понять, как физические условия влияют на рост растений, сокодвижение, цветение и другие экологические явления.