ЕКА исследует новые методы картографирования тропических лесов из космоса

Тропические леса играют ключевую роль в углеродном цикле Земли, поглощая и накапливая углерод в биомассе. Однако картографирование этих запасов углерода из космоса представляет серьёзную техническую проблему. Проводимая в Южной Америке авиационная кампания демонстрирует, как космический радар может стать решением.

Для улучшения понимания углеродного цикла необходимы более точные оценки биомассы леса, которая служит индикатором запасов углерода. Тропические леса поглощают огромные объёмы CO₂ из атмосферы посредством фотосинтеза и связывают его в биомассе. Однако эти регионы также подвержены высоким темпам обезлесения, которое высвобождает углерод обратно в атмосферу. Текущие данные о биомассе тропических лесов и её распределении в мире недостаточны. Из-за частой облачности, затрудняющей наблюдение оптическими сенсорами, оценить эти запасы из космоса сложно. Кроме того, сложная структура лесов с крупными деревьями и плотным пологом усложняет создание карт биомассы по спутниковым снимкам.

Именно поиск оптимальных методов картографирования биомассы тропических лесов с помощью радара является целью авиационной кампании ЕКА Tropisar. Кампания проводится в сотрудничестве с французским космическим агентством CNES во Французской Гвиане в Южной Америке. Эта работа помогает в достижении одной из ключевых целей кандидата в миссии ЕКА Earth Explorer — BIOMASS.

Основная цель миссии BIOMASS — предоставить согласованные глобальные оценки биомассы лесов, её распределения и изменений во времени. Ожидается, что это значительно улучшит наши знания о запасах углерода в лесах и позволит точнее количественно оценить его потоки между сушей и атмосферой. Для этого миссия, если она будет одобрена, будет использовать самую длинную радиоволну, доступную для наблюдения Земли, — P-диапазон, который обладает уникальной чувствительностью к лесной биомассе.

Ключевым элементом кампании Tropisar является авиационная радарная система Sethi, созданная и управляемая французским Национальным управлением по аэрокосмическим исследованиям (ONERA) и установленная на самолёте Mystere-20. Как поясняет Паскаль Дюбуа-Фернандес, курирующая кампанию в ONERA: «Мы используем наш инструмент Sethi для получения радарных изображений тропического леса. Эти изображения имеют те же характеристики, что и те, которые мог бы получать радарный датчик, предложенный для спутника BIOMASS, и дают первое представление о потенциале миссии в тропических регионах».

Не менее важны для успеха кампании наземные измерения, которые используются для интерпретации радарных снимков и оценки методов создания радарных карт свойств леса. Измерения биомассы в тропических лесах особенно сложны из-за огромного разнообразия типов и структур деревьев, труднодоступности густых лесов и работы в жарком влажном климате. Всего в ходе кампании планируется собрать около 3,5 миллионов гигабайт радарных данных. Последний полёт запланирован на 1 сентября, после чего данные будут обработаны экспертами ONERA во Франции и проанализированы командой Tropisar.