На первый взгляд кажущиеся бесплодными просторы пустынь Сахель и Сахара мало озеленены, но подробные спутниковые снимки в сочетании с компьютерным глубоким обучением показали иную картину. Данные свидетельствуют о том, что вскоре появится возможность, с некоторыми ограничениями, нанести с помощью космических спутников на карту расположение и размер каждого дерева в мире.
Фактически, около 1,8 миллиарда деревьев разбросаны в западной части пустыни Сахары и регионе Сахель и так называемой субгумидной зоны, ранее не подсчитываемая щедрость, которая опровергает предыдущие предположения о таких средах обитания, говорят исследователи в статье, опубликованной в журнале Nature.
«Мы были очень удивлены, что в пустыне Сахара растет так много деревьев», - сказал AFP ведущий автор Мартин Брандт.
«Конечно, есть обширные территории без деревьев, но все же есть районы с высокой плотностью деревьев, и даже между песчаными дюнами кое-где растут деревья», - добавил Брандт, доцент кафедры географии Копенгагенского университета.
Обследование предоставляет исследователям и экологам данные, которые могут помочь направить усилия по борьбе с обезлесением и более точно измерить запасы углерода на суше.
«Для сохранения, восстановления, изменения климата и т. д. такие данные очень важны для определения исходных условий», - сказал Джесси Мейер, программист из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, который работал над исследованием.
«Через год, два или десять исследование можно будет повторить ... чтобы увидеть, эффективны ли усилия по оживлению и сокращению вырубки лесов», - сказал он в пресс-релизе НАСА.
Найти и пересчитать деревья было непростой задачей. В областях с большим количеством деревьев плотные скопления зарослей относительно четко видны на спутниковых снимках даже при низком разрешении и легко отличимы от голой земли.
Но там, где они более разбросаны, спутниковые изображения могут иметь слишком низкое разрешение, чтобы можно было различить отдельные деревья или даже небольшие группы.
Теперь доступны изображения с более высоким разрешением, но даже в этом случае проблемы остаются: подсчет отдельных деревьев, особенно на обширных территориях, является практически невыполнимой задачей.
Брандт и его команда пришли к решению, сочетая спутниковые снимки в очень высоком разрешении с глубоким обучением - по сути, обучая компьютерную программу выполнять эту работу за них.
Но это не означало, что они могли просто сидеть сложа руки и ждать результатов.
Прежде чем программа глубокого обучения могла заработать, ее нужно было обучить - обременительный процесс, в ходе которого Брандт лично подсчитал и пометил почти 90 000 деревьев. На это у него ушёл год.
«Уровень детализации очень высок, и модель должна знать, как выглядят все виды деревьев в разных ландшафтах», - сказал он.
«Я не соглашался с ошибочной классификацией, и дополнительно занимался обучением алгоритма, когда видел неправильно классифицированные деревья».
Установка исходного уровня сохранения.
По его словам, это стоило усилий, позволяющих рассчитать за несколько часов то, что потребовало бы миллионов лет работы.
«Другие исследования основаны на оценках и экстраполяциях, здесь мы непосредственно видим и подсчитываем каждое дерево, это первая комплексная оценка».
Опрос, опубликованный в журнале Nature, охватывал территорию площадью 1,3 миллиона квадратных километров и включал анализ более 11 000 изображений.
«Этот метод предполагает, что «скоро станет возможным, с некоторыми ограничениями, нанести на карту расположение и размер каждого дерева во всем мире», - писали Найл П. Ханан и Джулиус Анчанг из Департамента наук о растениях и окружающей среде Университета Нью-Мексико в обзоре исследование.
«А точная информация о растительности в пустынях и других засушливых зонах «имеет фундаментальное значение для нашего понимания глобальной экологии, биогеографии и биогеохимических циклов углерода, воды и других питательных веществ», - написали они в обзоре, заказанном журналом Nature.
По словам Брандта, более точная информация может помочь определить, сколько углерода хранится на этих участках, которые обычно не включаются в климатические модели.
Но еще слишком рано говорить о том, повлияет ли точный подсчет этой древесной жизни на то, как мы понимаем изменение климата и его ускорение, добавил он.
Теперь он надеется использовать эту технику в другом месте, чтобы нанести на карту больше ранее скрытых деревьев на участке в 65 миллионов квадратных километров засушливых регионов мира.
Источник: Agence France-Presse
