שתפו‬        

ד"ר מירי צלוק

למה נאס"א עוקבת אחרי פרות?

המידע שמתקבל מלוויינים משמש למטרות רבות, מריגול ועד העברת שידורי טלוויזיה. חוקרים ישראלים פיתוח שיטה חדשנית שבה הם משתמשים בתצלומי לוויין כדי לדעת מה ההשפעות של רעיית בעלי חיים באזורים גדולים
24 באוקטובר 2015



 

את אוהבת סטייקים? אתה אוהב גבינות? אתם טבעונים אדוקים שרוצים לשמור על כדור הארץ? לא משנה מה התשובה, מה שחשוב הוא שלשטחי מרעה (rangelands) יש השפעה מרכזית על החיים של כולנו. שטחי המרעה חיוניים לא רק כי הם מספקים בשר וחלב, אלא גם מהווים שטחים פתוחים לנופש ולפנאי, שומרים על הקרקע, מטהרים מים ושומרים על בתי הגידול של מגוון מינים עשיר. נוסף על כך, שטחים אלה אוצרים בתוכם כ-20 אחוזים מכלל הפחמן בעולם ובכך עוזרים למתן את התחממות כדור הארץ.

בקר ברמת הגולן. שטחי מרעה מספקים שירותים חיוניים כגון אספקת בשר וחלב, ניטור אקלים וטיהור מים ובעלי תפקיד לשמירה על נופים פתוחים ומגוון ביולוגי.  צילום: דן ברבריאן
בקר ברמת הגולן. שטחי מרעה מספקים שירותים חיוניים כגון אספקת בשר וחלב, ניטור אקלים וטיהור מים ובעלי תפקיד לשמירה על נופים פתוחים ומגוון ביולוגי. צילום: דן ברבריאן

 

למרות חשיבותם, הרבה מאוד שטחי מרעה ברחבי העולם נהרסים בגלל פיתוח מואץ, שינוי אקלים ורעיית יתר. שינויים אלה יכולים לגרום לפגיעה בקרקע ולמִדבור, תופעה מסוכנת המתפשטת בכל היבשות. מצד שני, בישראל קיימת לעתים בעיה הפוכה של מחסור ברעייה, המגביר את הסיכון להתפשטות שריפות. מחקר חדשני מציג פיתוח שיטה למעקב אחרי השינויים המתרחשים בשטחי מרעה באמצעות מידע לווייני של נאס"א.

איך מודדים השפעת רעייה?

בגלל הסכנות העומדות בפני אזורי מרעה, חשוב יותר מאי פעם למדוד את השפעת הרעייה עליהם. איך מודדים את זה באזורים שמכסים כמעט חצי מהשטח היבשתי של כדור הארץ? ברחבי העולם פותחו שיטות שדה למדידת כמות החומר הצמחי (ביומסה). הבעיה בשיטות אלה היא שניטור קרקעי דורש זמן, כוח אדם ומשאבים רבים ולא מספק כיסוי מרחבי טוב.

בצורת באפריקה בשנת 2006: שטחים שבהם יש צמחייה שופעת נראים בירוק, אזורים שבהם הצמחייה בריאה ומשגשגת פחות הם חומים. צילום:  NASA image created by Jesse Allen, using data provided courtesy of Jennifer Small, NASA GIMMS Group at Goddard Space Flight Center
בצורת באפריקה בשנת 2006: שטחים שבהם יש צמחייה שופעת נראים בירוק, אזורים שבהם הצמחייה בריאה ומשגשגת פחות הם חומים. צילום:
NASA image created by Jesse Allen, using data provided courtesy of Jennifer Small, NASA GIMMS Group at Goddard Space Flight Center

המחקר החדש התבצע בשטח מרעה מיוחד במינו בקליפורניה, בבעלות אגודה בינלאומית מובילה לשמירת טבע, ה-TNC (The Nature Conservancy). שטח המחקר הוא בעל חשיבות כפולה כיוון שהוא מיועד גם לשמירה על מגוון בעלי חיים וצמחים ייחודיים וגם לספק ערך כלכלי לגידול בקר.

המדד לעוצמת הרעייה ולערכי הטבע בשטח הוא כמות העשב בסתיו בתום עונת הרעייה, ולכן היא מנוטרת מדי שנה. מטרת המחקר הייתה לפתח שיטה מהירה ומדויקת למדידת כמות העשב כדי להוזיל את העלויות הגבוהות שהאגודה מקדישה לניטור.

לווייני נאס"א בשירות הקהילה

השיטה החדשנית מנטרת את השפעת הרעייה בשטחים גדולים באמצעות הדמאות הלוויין MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). זהו לוויין של נאס"א, סוכנות החלל האמריקאית, שמצלם את כל כדור הארץ מדי יום. ללוויין זה יתרון עצום בכך שהוא מספק מידע זמין לציבור הרחב בחינם, בקלות ובמהירות.

המידע בהדמאות של MODIS הוא סוגי צמחים המשתמשים באורכי גל שונים של אור, וחישוב של המדדים האלה הוא נתון שמאפשר למדוד את הכמות ואת הכיסוי של חומר צמחי. החוקרים גילו שמדדי הצמחייה שנמדדים מהלוויין עוקבים במדויק אחר התזמון והכמות של הגשמים שירדה כמה ימים קודם לכן. בעשור האחרון למשל היה קשר מובהק בין כמות העשב שנמדדה בניטור קרקעי לבין שלושה ממדים לווייניים. דוגמה זו מראה את הדיוק שמאפשר הלוויין במדידת כמות הצמחייה וברגישות שלו לתנאי אקלים משתנים.

מה שיותר מעניין הוא שכמויות הצמחייה שהלוויין מדד באביב, בשיא עונת הצמיחה של העשב, יכולות לנבא את כמות העשב שתישאר בסוף עונת הרעייה בסתיו. לממצא זה יש חשיבות מכרעת בניהול שטחי מרעה: מנהלי השטחים יכולים לצפות בחינם ובצורה פשוטה בערכי הלוויין בכל אביב, וכך לדעת מה כמות הבקר שאפשר להכניס לשטח ולכמה זמן. בשנים פוריות ניתן לאפשר לחץ רעייה גדול ולהפיק רווח גדול יותר מהשטח, ואילו בשנים יבשות יותר אפשר לצפות זאת מראש ולמנוע רעיית יתר.

השיטה החדשנית תשמש לאכיפה שתמנע רעיית יתר. במקום לפקח קרקעית אחר מצב השטחים מדי שנה, אגודת TNC תשתמש במידע הלווייני כדי לוודא שעוצמת הרעייה באותה שנה לא עברה את הסף המותר. בזכות היעילות והדיוק של השיטה, האגודה החליטה לאמץ אותה לשם מעקב שנתי אחר כל עשרות אלפי דונמים של שטחי המרעה שבניהולם. בכך נחסכים משאבים רבים למען שמירת הטבע.

אף על פי שהשיטה פותחה למדידת כמות עשב, היא עובדת היטב גם באזורי בתה ובחורש ים תיכוני, ואפשר ליישמה גם בישראל ובכך לקדם את התועלות של רעייה לניהול שטחים פתוחים בארץ.

מידע לווייני לשמירת טבע

הלוויין MODIS הוא בעל ערך עצום למחקר ולניטור תהליכים על פני כדור הארץ. ללוויין יישומים רבים לניהול משאבי טבע, לתכנון, לאכיפה ולקביעת מדיניות סביבתית. ברחבי העולם יש לו חשיבות מכרעת במעקב אחר פיתוח, שינויים בשימושי שטח ומיפוי מערכות אקולוגיות. לדוגמה, בברזיל השלטונות משתמשים בו לשם פיקוח על כריתה בלתי חוקית של יערות והם הצליחו להוריד את הפשיעה ב-70 אחוזים.

ניטור קרקעי של שטחי מרעה אורך זמן רב ודורש משאבים רבים. שטח המחקר בחוות סיימון ניומן בקליפורניה. צילום: מירי צלוק
ניטור קרקעי של שטחי מרעה אורך זמן רב ודורש משאבים רבים. שטח המחקר בחוות סיימון ניומן בקליפורניה. צילום: מירי צלוק

בשמורות טבע משתמשים בהדמאות לניהול שריפות ואילו בארגוני שמירת טבע משתמשים במידע לתכנון אזורים חשובים להגנה על מינים בסכנת הכחדה. בישראל השימוש במידע לווייני לניהול סביבתי עדיין בחיתוליו, אך גופים סביבתיים משתמשים ב-MODIS ובלוויינים אחרים למיפוי צמחייה, לניהול שטחי יער ולחקלאות מדייקת. בוועידה השנתית למדע ולסביבה של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה נערך מושב מיוחד על היישומים של חישה מרחוק לניהול משאבי טבע, בניסיון לקדם את השימוש בלוויינים גם במשרד להגנת הסביבה.

המחקר המלא הוצג בוועידה השנתית של האגודה לאקולוגיה ולמדעי הסביבה, אוקטובר 2015.

בעקבות הכתבה ב"זווית" הסיפור פורסם גם ב-Ynet.




שתפו‬