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Unerwartete Neuentdeckung

Künstliche Intelligenz: Forscher finden 1,8 Mrd. Bäume in Wüste

©unsplash/ frederik lower
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Mit der Sahara assoziieren viele Menschen wahrscheinlich Dünen mit goldgelben Sand, eine sengende Hitze und wenig Wasser. Alles andere als optimale Bedingungen für Pflanzen zum Leben. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Kopenhagen hat nun in Zusammenarbeit mit der NASA den westlichen Teil der Sahara, die Sahelzone und die subhumiden Zone Westafrikas trotzdem auf mögliche Vegetation untersucht und sind fündig geworden. In ihrer im Oktober 2020 veröffentlichten Studie, konnten sie durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz und detaillierten Satellitenbildern  über 1,8 Milliarden Bäume und Sträucher zählen. Diese verteilen sich auf einer Fläche von 1,3 Millionen Quadratkilometer in einem Gebiet, von dem man bisher annahm, dass es nahezu unbewachsen ist.

Nur Waldgebiete bisher auf Satellitenbildern erkennbar

Satellitenbilder werden bereits seit geraumer Zeit für die Feststellung der Anzahl von Bäumen verwendet. Auf diesen war es bisher aber nicht möglich, einzelne Bäume außerhalb eines großen Waldes zu erkennen. Darüber hinaus war das Interesse, Bäume außerhalb bewaldeter Regionen zu zählen, bisher gering, wie die Universität Kopenhagen angibt. Die Studie unter der Leitung der dänischen Universität hat nun zum ersten Mal Bäume in einer großen Trockenlandregion gezählt.

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Künstliche Intelligenz mit 90.000 Bäumen trainiert

In Zusammenarbeit mit dem Goddard Space Flight Center der NASA nutzten die Forscher Satellitenbilder von DigitalGlobe, welche hoch genug auflösend sind, um sowohl einzelne Bäume zu erkennen, als auch die Kronengrößen zu messen. Die Algorithmus der  künstlichen Intelligenz trainierten die Forscher mit knapp 90. 000 Bäume in unterschiedlichen Umgebungen. Basierend auf der Erkennung von Baumformen, konnte ein entsprechender Computer dann mittels „Deep Learning“, eine fortschrittliche Methode der künstlichen Intelligenz,  auf großen Flächen Bäume deren Baumkrone mindestens 3 m² groß sind, erkennen und anschließend direkt kartieren. Der Hauptautor der Studie und Assistenzprofessor für Geographie der Universität Kopenhagen, Martin Brandt: „Wir waren sehr überrascht zu sehen, dass in der Sahara-Wüste tatsächlich ziemlich viele Bäume wachsen, denn bisher dachten die meisten Menschen, dass es praktisch keine gibt. (…) Das wäre ohne diese Technologie nicht möglich gewesen. Ich glaube sogar, dass damit eine neue wissenschaftliche Ära beginnt.“

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Bäume wichtige Kohlenstoffspeicher

Die gefundenen Bäume sind Trockenlandbäume. Diese wachsen einzeln und bilden daher keine Wälder. Bäume sind Kohlenstoffspeicher und haben daher eine enorme Wichtigkeit für Prognosen zu zukünftigen Entwicklungen des Klimawandels. „Bäume außerhalb von Waldgebieten werden in Klimamodellen meist nicht berücksichtigt, und wir wissen sehr wenig über ihre Kohlenstoffvorräte. Sie sind im Grunde ein weißer Fleck auf Landkarten und eine unbekannte Komponente im globalen Kohlenstoffkreislauf“, so Brandt. Außerdem sind die Bäume sowohl für den Menschen  als auch die Tierwelt entscheidend als Rohstofflieferant, Schutz und Futtergeber. Der Aussendung der Kopenhagener Universität zufolge, soll die genaue Feststellung der Baumbestände daher auch Kenntnisse für zukünftige Förderungen der Agrofortwirtschaft in den Gebieten bringen.

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Weitere Forschungen geplant

Die Forschungen in dem Bereich sind daher noch nicht am Ende. Wie die Universität bekannt gibt, soll nun in einem nächsten Schritt, in einer deutlich größeren Fläche die Bäume gezählt werden. Aus all diesen Daten soll dann langfristig eine internationale Datenbank entstehen, in welcher alle Bäume außerhalb von Waldgebieten erfasst sind.

 

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