Erretako eremuen kartografia, eskala globalean

Gasteizko Ingeniaritzako Unibertsitate Eskolako Geomatika eta Topografia ataleko irakasle Aitor Bastarrikak zuzentzen duen ikerketa proiektuak erretako eremuen kartografia automatizatzea ahalbidetuko duen algoritmo bat (edo batzuk, bakarrarekin egitea ezinezkoa bada) definitzea du xede nagusitzat, ekosistema alde batera utzita. Mundu osoko hainbat ekosistemetan izandako baso suteen arloan lanean ari diren ikertzaile eta profesional ugarik 40 ebaluazio eskaera inguru igorri dituzte ikertzaile horrek 2011n sortutako softwarea, Automatic Burned Area Mapping Software (ABAMS) izenekoa, eskatzeko.

Landaredia erretzea fenomeno globala da, eta ekosistema oso anitzetan gertatzen da, tropikaletan, epeletan zein borealetan. Ohikoa da Brasil eta Indonesiako baso tropikaletan, Europa eta Estatu Batuetako epeletan, Siberia, Txina eta Kanadako baso borealetan, Afrikako sabana tropikaletan eta Europa eta Estatu Batuetako nekazaritza lurretan. Suarekin lotutako jarduerak askotarikoak dira eta eragin mota desberdinak sorrarazten dituzte ekologian, atmosferan eta kliman; magnitudeak, berriz, erretako eremuen hedaduraren eta intentsitatearen araberakoak dira, neurri handi batean. Horrenbestez, oso garrantzitsua da kokapenari, hedadurari eta intentsitateari buruzko informazio xehatua izatea, bai eskala globaletan, bai tokiko eskaletan, galera ekonomikoak eta ondorio ekologikoak ebaluatzeko, lurzoruaren estalki eta erabilera aldaketen jarraipena egiteko, erretako biomasatik eratorritako eragin atmosferikoak eta ekologikoak moldatzeko, eta sutearen ondorengo epe labur eta luzeko ondorioak kalkulatzeko.

Erretako eremuen gaian, oztopo nagusia erretako eremuko algoritmo bat ezartzea da, eszena ugari modu autonomoan prozesatzea ahalbidetuko duena, erabilera libreko datu multzo izugarria baliatzea posible izan dadin. Arlo hori lantzen du, hain zuzen ere, Aitor Bastarrikak, Karmele Artano, Aitziber Elgezabal, Amaia Mesanza, Mª Pilar Martinez, Leyre Torre eta Maite Alvaradorekin batera.

Bastarrikak azaldu duenez, "Landsat datuen doako banaketaren politika berriari esker, 2008an, erretako eremuen kartografiara bideratutako teledetekzio garai berri bat ireki zen, kostu txikian. Sua itzali eta handik gutxira suak kaltetutako eremuak lortzea erabakigarria da galera ekonomiko eta ekologikoak ebaluatzeko eta landaredia berreskuratzeko plan egokiak proposatzeko. Eskala globalago batean, erretako azalera zein den jakinik, erretako biomasaren eraginez atmosferara isuritako gas emisioak ebaluatu daitezke; emisio horiek, hain zuzen ere, erregai fosiletatik eratorritako isuri globalen % 20-30en eragileak dira". Testuinguru horretan, proiektu honen xedea Landsat doako datuetan oinarrituz erretako eremuen kartografia automatikoa sorraraziko duen algoritmo bat garatzen saiatzea da, zein ekosistemetan sortu den kontuan hartu gabe.

Erabilitako metodologia
Erretako eremuen kartografia egiteko metodologia eraginkorrenetako bat espazio plataformetatik, urrutiko modalitatean, jasotako datuak aztertzea da. Zehazki esateko, Landsat sateliteak jasotako irudiek osatu dute datu iturri garrantzitsuenetako bat erretako eremuen kartografia lortzerakoan, tokiko eta eskualde mailan; izan ere, oreka bikaina du Landsat sateliteak bereizmen espazialaren (30 metro), espektralaren (7 banda gertuko infragorria eta ikusgaia estaliz, uhin motz eta termikokoa) eta tenporalaren artean (irudi bat hamasei egunik behin). Balio erantsi gisa, lehen satelitea jaurti zenetik (1972) programa honen estaldura sistematikoak leiho bat ireki du iraganera, azken 40 urteetan lurrazal globala monitorizatzea eta modelizatzea bultzatuz.

Azken bi urteetan Landsat programa espazialaren egoera delikatua izan den arren (2011ko azaroan Landsat 5 bertan behera utzi zuten eta Landsat 7 sateliteak datuak hartzeko akats larriak izan ditu 2003ko maiatzetik), NASA's Landsat Data Continuity Mission (LDCM) programak aurrera jarraitzen du, eta berriki, 2013ko otsail hasieran, Landsat 8 izeneko azken satelitea jaurti dute. Landsat irudietan oinarrituz urrutiko behaketaren beste mugarri handietako bat U.S. Geological Survey (USGS) agentziaren politika aldatzea izan zen, 2008ko apirilean, agentziaren irudien datu-basea doan eta modu librean banatzeari dagokionez. Hala, datu horiek modu masiboan erabiltzen hasi ziren (2001ean 25.000 irudi banatu zituzten, 600$/irudiko kostuarekin; 2010ean, berriz, 2,5 milioi irudi banatu zituzten datuen doako politika berriarekin). Gasteizko Ingeniaritza Eskolako irakasleak azaldu duen moduan, "horrela, erretako eremuen kartografia kostu txikian lantzeko aukera berri bat sortu zen; hala ere, ez dago erretako eremuak eraginkortasunez antzematea ahalbidetuko duen metodologia automatikorik, ezta datu bolumen handi horiek aztertzea azkartuko duen software zehatzik ere, eta horrek guztiak eragindako zailtasunak konpondu egin behar dira."

Orain arte zientzia literaturako lanetan egindako proposamenetan, erretako eremuen kartografiaren algoritmo automatikoak kasuan kasuko lan arloen tokiko baldintzei egokituta egon dira, eta arrazoizko emaitzak lortu arren, ez dago argi beste eskualde batzuetan aplika daitezkeen ala ez. Horrenbestez, erronka horixe da, hain justu ere: erretako eremuaren kartografia automatikoki eta erabilera libreko datu horiek guztiak baliatuz egitea ahalbidetuko duen algoritmo bat ezartzea. "Dagoeneko algoritmo horiek maila globalean definitu dira; arrakasta nabarmena lortu da bereizmen txikiko datuekin, baina datu horien osagai tenporal altuan oinarritu da (zenbait irudi egunero), eta hori ezin zaie Landsat datuei aplikatu (irudi bat 16 egunero)" nabarmendu du Bastarrikak.

Lehenagoko ikerketak
Aurretik egindako ikerlanek ingurune mediterranearretan erretako eremuen kartografien algoritmoak definitzeko bide eman dute, eta etorkizuna handiko emaitzak lortu dituzte. Hala ere, ezaugarri espektro-espazial oso desberdinak dituzten beste ekosistema batzuetan (bereziki ekosistema tropikal eta borealean) algoritmo horiek aplikatu direnean, beste ikerketa proiektu batzuek lortutako esperientzia ez da gogobetegarria izan. Horregatik, Aitor Bastarrikak gidatutako ikerketa proiektu honen xede nagusia erretako eremuen kartografia automatizatzea ahalbidetuko duen algoritmo bat (edo batzuk, bakarrarekin egitea ezinezkoa bada) definitzea da, erretako eremuen ekosistema zein den aintzat hartu gabe.

2011. urtean, ABAMS (Automatic Burned Area Mapping Software) izeneko sarbide libreko tresna bat ezarri zen, suteen perimetro automatikoak modu errazean sortu ahal izateko. Softwarea tokiko eremuen kartografia automatikorako erabili bada ere (tartean Australia, Hego Afrika eta Kanadako parke naturalen kasuan), batez ere Europako Agentzia Espazialaren (ESA) fire_cci proiektuak erabili du (http://www.esa-fire-cci.org/); proiektuak Alcaláko Unibertsitateko Emilio Chuvieco irakaslea du buru, eta 400 eszena baino gehiago prozesatu ditu. Irudietatik suteen perimetroak lortu dituzte, erretako eremuen produktu globalak bereizmen espazial txikian balioztatzeko bide eman dutenak (aipatutako proiektuan garatutakoak), azken urteetan beste produktu global batzuekin egin den bezalaxe.

Erretako eremuen kartografia ikertzaile eta zientzialari askok behar izaten dute, bereizmen txikiko datuen bitartez azken urteetan garatutako maila globaleko produktuek islatu duten moduan. Produktu horiei esker, erretako biomasaren ondorioz atmosferara isuritako gas kantitatea kalkula daiteke; isurketa horiek erregai fosiletatik eratorritako isuri globalen % 20-30 hartzen dute. Bestalde, ohikoa izan ohi da, bidenabar, eskala lokalagoan lurraldea kudeatu ahal izateko suak kaltetutako eremuen kartografia behar izatea, bereziki kalteak ebaluatzeko eta berreskuratzeko planak definitzeko, ondorioak (esaterako, erosioa) arintze aldera.