Следить за гусеницами из космоса

Ученые научились оценивать степень повреждения темнохвойных лесов после вспышек сибирского шелкопряда по мультиспектральным снимкам со спутника. Такой мониторинг важен для оценки состояния лесов на поврежденных территориях и для отслеживания распространения опасного вредителя. Об исследовании рассказала пресс-служба Красноярского научного центра СО РАН.

Сибирский шелкопряд — вредитель, который наносит огромный ущерб лесам. Гусеницы этой бабочки питаются хвоей деревьев. После вспышек численности шелкопряда происходит массовое усыхание и гибель деревьев. Гибель деревьев приводит к потере ценной для промышленности древесины хвойных пород, к экологическому и экономическому ущербу в связи с падением доходов от лесозаготовки, туризма и других видов деятельности, связанных с использованием лесов. Изменение климата и рост антропогенной нагрузки на леса способствуют расширению ареала шелкопряда и появлению вспышек в ранее незатронутых регионах. Проводить наземный мониторинг таких территорий сложно. Поэтому развитие дистанционных методов оценки состояния лесов на поврежденных участках актуально для мониторинга зон поражения шелкопрядом.

Ученые Красноярского научного центра СО РАН с коллегами из Сибирского федерального университета и Сибирского государственного университета науки и технологий им. академика М. Ф. Решетнева при помощи спутниковых данных оценили масштаб дефолиации — потери деревьями листвы или хвои, и повреждения темнохвойных лесов после вспышек сибирского шелкопряда Dendrolimus sibiricus. Исследование проводилось для условий горно-таежных лесов Ирбейского лесничества Красноярского края. Участки с поврежденным шелкопрядом лесом выделяются характерным изменением цвета даже на необработанных спутниковых снимках. Специалисты проводили анализ зоны поражения деревьев сибирским шелкопрядом по спектральным характеристикам на изображениях со спутников. Степень повреждения лесов определяли по характерному изменению вегетационного индекса — количественного показателя, который используется для оценки состояния растительности.

Анализ спутниковых изображений позволил обнаружить нанесенный сибирским шелкопрядом ущерб. Используя спектральные данные, можно характеризовать степень повреждения лесов, даже если степень дефолиации составила менее 50 %. Подходы, основанные на методах дистанционного зондирования Земли, могут стать базовыми для новых методов контроля за состоянием лесов и определения устойчивости различных древостоев к повреждениям от вспышек сибирского шелкопряда.

«Периодические вспышки численности сибирского шелкопряда — проблема, актуальная для многих темнохвойных лесов, особенно для тайги Красноярского края. Это второй деструктивный фактор после лесных пожаров по масштабам негативного воздействия на леса. Вспышки численности шелкопряда связаны с климатическими факторами, такими как длительные засухи и высокие температуры. Ожидается, что из-за изменения климата и потепления частота вспышек численности насекомых-вредителей в Сибири будет увеличиваться. Изучение этих вопросов имеет важное значение для понимания как регулярности повторения вспышек, так и масштаба последующих нарушений и гибели лесов. Полученные нами результаты могут стать основой для дальнейшего мониторинга нарушенных территорий и диагностики новых областей темнохвойной тайги Сибири, которые могут подвергнуться воздействию шелкопряда», — рассказал Евгений Пономарев, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН.

Результаты исследования опубликованы в журнале Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса.